基于ARM的感应电流采集装置研制

发布时间：2017-12-10 05:30

  本文关键词：基于ARM的感应电流采集装置研制

  更多相关文章： 异常线圈感应电流 噪声抑制 数据传输与存储 cRIO

【摘要】：时间域航空电磁法(Airborne time-domain electromagnetic methods,即ATEM)是借助飞行平台,搭载电磁勘探设备对地下介质进行快速测量的探测方法。探查过程中,由于ATEM系统探测方式的限制、发射电源功率较大、测量方式不准确等原因,使得直接测量全功率下的发射电流波形存在一定困难,进而影响探测精度。为此,采用多匝闭合回线作为异常线圈,ATEM系统对异常线圈所在区域进行定点飞行,通过测量异常线圈中的感应电流波形的方法来还原发射电流波形。这种方法不仅可以获得发射电流的占空比、幅值、关断时间等关键参数,还可以通过获得的电流波形对发射系统的性能进行评定。异常线圈感应电流具有衰减快速、信号幅值小等特点,需要使用高分辨率、高采样率的仪器进行采集,而现阶段并没有针对异常线圈感应电流的专用采集仪器,大多是采用通用的模块化采集设备进行采集,其分辨率和采样率并不能满足采集要求。针对以上问题,本文设计实现了针对异常线圈感应电流的采集装置,主要工作内容如下:1、介绍了异常线圈中感应电流的产生原理和计算公式,并应用Matlab对感应电流波形进行了模拟仿真,根据仿真结果提出了感应电流采集装置的指标,完成了基于ARM的感应电流采集装置的总体设计;2、以多途径融合的方法,从模拟电路与器件选型、独立供电结构、高频电磁干扰抑制三个方面进行了低噪声采集装置的设计,并进行了测试,测试结果显示对噪声的抑制效果明显;3、针对ARM采集装置的数据实时存储问题进行了研究,提出了基于DMA+乒乓缓冲的数据传输技术和多任务优先级的数据存储技术,研究了基于Qt与C++的数据快速解算方法,解算速度比相同解算思路的Matlab程序高出2.8倍左右;4、从硬件平台和软件平台两方面,完成了基于c RIO采集装置的设计,利用航空电磁动态模拟实验平台,初步实现了对感应电流波形的采集,最后对cRIO采集装置的缺陷进行了分析;5、完成了ARM采集装置的性能指标测试和对比测试,进行了不同时间常数、不同高度下异常线圈的感应电流测试,证明了ARM采集装置的精度和稳定性。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P631.33

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本文编号：1273343