宋杨[1]2002年在《基于复杂可编程逻辑器件的在线监测数据采集系统的研制》文中提出本文根据电气设备绝缘在线监测技术的发展现状，针对以往在线监测数据采集系统存在的集成度低，不能实现多通路并行采样，不能实现多通道同时程控放大，不能进行同步频率监测，采样位数较低，采用外部存储器方式，对数据进行查询的访问方式，安装调试不灵活等缺点，提出了应用现代微电子技术电子设计自动化(EDA)技术实现对在线监测数据采集系统的改进。通过对可编程逻辑器件原理的了解以及各种CPLD结构的对比，选取适用于在线监测的FLEX10K系列芯片作为数据采集卡的中心控制部分。在外围电路的实现上，选取了四通道14位A／D转换器，真正实现了各路信号的同步采样保持。由于引入了CPLD的控制技术，使数据采集卡的工作方式更灵活，可实现3种触发方式的任意选择，包括软件触发，硬件触发和外部触发；采样率可控制，可选择128或256信号倍频；由于CPLD内部有EAB模块，可实现内部FIF0，使数据的存取更为方便。利用MAXPLUSII软件的仿真测试平台，对CPLD各部分功能模块的波形仿真和整体的时序仿真完全满足在线监测的要求。在以往在线监测软件的基础上，编制了与数据采集卡配套的控制程序，并用VtoolsD软件编写了VXD虚拟设备驱动程序，实现了工控机中断方式的数据传送方式。进行了软件误差仿真分析，针对系统频率波动带来的测量误差，提出用改进的正交算法测量介质损耗的方案。最后经过系统调试，发现这种基于CPLD技术的在线监测数据采集卡达到了预想的各种技术指标，并能够准确、稳定、灵活地测量电气设备绝缘的多种参量。
江潮[2]2004年在《嵌入式故障诊断仪之数据采集模块的研制》文中指出本文在对国内外数据采集和处理技术及设备的调研和分析的基础上，针对面向大型机电设备状态监测与故障诊断智能仪器开发这一国家863课题的要求，结合DSP、FPGA以及EDA技术提出了基于DSP的实时数据采集处理系统。论述了系统架构、软硬件设计方法和具体实现过程。 论文第一章阐述了大型机电设备的故障诊断检测技术发展现状及国内外监测诊断技术的应用情况；结合项目要求对系统涉及到的相关技术和应用作了简要的介绍。 第二章主要研究分析了故障分析诊断及其相关技术，结合系统本身的硬件作了分析。并分析了系统的主要技术并对硬件方案作了研究对比分析，并指明了系统的指标。涉及到的技术和器件包括DSP，USB，FPGA。 第叁章提出了系统整体结构和功能，划分了系统各任务模块，并对各模块不同的实现方案作了对比分析，根据方案的可行性分析确定了系统各部分的实现方案。在各模块功能和结构明确的基础上，提出来了将各独立的功能模块融合为整体系统的方法。 第四章叙述了系统的软件实现过程，详细描述了DSP、FPGA的软件设计方法、开发流程给出了各模块的流程框图和关键代码，并对各开发环境作了介绍。 第五章首先介绍了系统硬件构成，详细描述了硬件系统构成，DSP、FPGA等器件的硬件开发方法、实现流程、外围电路构成以及接口实现。对系统PCB板设计的原则和实际实现过程作了描述。最后介绍了系统整体调试过程。 第六章总结了论文工作的内容并对未来的研究作了展望。
李睿[3]2005年在《分布式在线振动监测网络系统中数据采集系统的研究》文中研究指明分布式在线振动监测网络系统是根据国内外船舶工业的发展,在对船舶噪声进行深入研究的基础之上提出来的。系统通过在船舱内不同的位置布置大量振动传感器和建立现场总线监测网络系统,实现对船舶总噪声的实时监测,从而对船舶典型航态的声场特性作出准确的预报,以便提高船舶航行的安全可靠性,同时通过采用某些降低乃至消除噪声技术和措施,有效地保护船员及乘客的身心健康。由于船舶内旋转机械的总振动在某种程度上可以近似地被当作船舶总噪声,因此系统主要是针对船舶内旋转机械的振动状况进行在线监测。本文所介绍的数据采集系统就是通过安装若干加速度振动传感器和设计专用数据采集电路,来实现对旋转机械振动信号的实时在线采集,从而为后续的数据处理系统提供准确可靠的信号数据。本文主要完成的工作:(1)基于分布式在线振动监测网络系统的总体设计模型,提出了前端单元数据采集的实现方案,建立了以CPLD为核心的数据采集系统原理模型。(2)完成了数据采集系统的具体设计和实际调试,主要包括模拟电路(传感器信号适配电路、放大电路、滤波电路以及A/D转换电路等)和电源模块的设计和调试,数字电路(在CPLD的逻辑协调下,同步采集模拟电路传输上来的经过信号适配、滤波放大和A/D转换处理后的振动信号,并将其存储在输入缓冲器RAM1)的设计和调试等。(3)参与了项目总体的部分联调和验证工作。
赵丽[4]2008年在《某型号雷达导引头测试控制系统的设计》文中提出随着航空航天事业的发展,导弹在各国的国防建设和战略规划上占据越来越重要的地位。以美国为首的多国部队在海湾战争中实施外科手术式打击取得的辉煌战果,以及导弹在伊拉克和前南斯拉夫维和行动中的重要作用都证实了这一点。因此,导弹技术在世界范围内引起了广泛的重视。导弹的制导性能直接影响导弹的命中率,而导弹的制导性能是由导弹上的导引头控制的。导引头根据制导方式可以分为红外导引头,激光导引头,雷达导引头等等。由于红外、激光、可见光等在大气中传播损耗比微波波段大很多,实现距离也比较近,就使得雷达导引头成为导引头的主流发展方向。雷达导引头是武器装备和导弹发展中的关键部分,其性能直接决定导弹的制导性能。因此,在雷达导引头装上导弹之前对其进行性能测试对于保证导弹正常工作是十分重要的。近年来,各国为了在战争中立于不败之地,加紧了对雷达导引头的研究,随着国内外各种雷达导引头型号的发展,对其性能测试的要求也越来越高,课题就国内某型号雷达导引头的测试控制系统进行了设计研究。论文首先介绍了国内外现有的雷达导引头的发展及雷达导引头测试控制系统的发展,详尽分析了雷达导引头自动测试控制系统的主要组成和主要功能,并根据实际情况,通过某型号雷达导引头测试控制系统提出的测试技术要求和测试目的,提出了相应的设计思想和实现方案。测试控制系统分为目标模拟器、程控信号源和测试控制台叁个部分。论文介绍了测试控制台、目标模拟器的硬件设计。并且详细介绍了目标模拟器控制器部分的工作原理和设计方法,它是由单片机和可编程逻辑控制器件共同完成的,分析了单片机和可编程逻辑控制器的工作流程。基于虚拟仪器技术完成了测试控制平台软件设计。通过它完成对目标模拟器,程控信号源,雷达导引头之间的数据和指令的传递,并且将测试结果显示和存储在以工业控制计算机为核心的测试控制台上。最后对某型号雷达导引头测试控制系统进行了试验,验证了测试控制系统的测试性能,积累了雷达导引头测控方面的相关经验,为其它型号雷达导引头测试控制系统的设计和通用型雷达导引头测试控制系统的研制打下了理论和试验基础。
李艳军[5]2006年在《基于FPGA的空压机在线监测系统的前端设计》文中研究表明状态监测是掌握设备运行状况，判断其运行趋势，降低故障率的重要手段之一。而获得反映设备运行的准确数据是状态监测的基础。本文适应旋转机械在线监测系统的发展，以实际工程项目为背景，对空压机在线监测系统的前端部分进行设计，有效地实现了信号调理、数据采集和数据存储等功能。 本文先对空压机结构及其常发故障进行分析，提出了空压机监测测点布置方案，给出了在线监测系统总体结构图。之后结合数据采集系统要求，通过对比确定了数据采集系统的整体方案，即以现场可编程门阵列(FPGA)作为数据采集和存储的控制核心，实现多通道同步数据采集，并采用ARM处理器来实现数据的网络传输。 在给出系统设计整体方案之后，本文着重于系统前端的硬件设计，并将其分为信号调理卡和数据采集卡两部分研究。信号调理卡包括I／V变换电路、程控增益放大电路、低通滤波电路；从传感器输出的模拟信号经过信号调理卡进行信号调理后，转换成数据采集卡可以接受的输入信号，以便数据采集卡进行后续处理。数据采集卡包括AD转换器接口电路、双口RAM接口电路和FPGA接口电路；FPGA作为系统的核心芯片，控制AD转换器对调理输出的信号进行转换，并将转换后的数据分时存入双口RAM之中。 在完成了系统前端的硬件设计后，本文对FPGA的整体逻辑功能进行模块划分，并对其中的各个功能模块进行软件设计，同时，在ISE开发平台下，利用VHDL硬件描述语言来实现各模块的功能。 最后本文阐明了数据采集系统的可靠性，提出了保证系统可靠性的基本措施，并强调数据采集系统的抗干扰设计是保证系统可靠性的主要措施。并且从隔离、退耦及接地叁方面具体说明如何进行抗干扰设计。
潘海涛[6]2008年在《基于PCI总线的电缆故障数据采集系统的研究》文中指出本论文主要研究PCI总线技术在电缆故障数据采集领域的应用与实现问题。随着电网规模的不断扩大,电缆故障的发生也越来越频繁。但到目前为止,国内外较成熟的电缆故障测距方法大都基于离线状态,电缆故障在线测距仍缺少有效的方法。因此,实现电缆在线故障测距,具有迫切的现实意义。电缆在线故障测距对数据采集与处理的要求很高,PCI局部总线的引入,打破了数据传输的瓶颈,以其优异的性能成为微机总线的主流。但是由于PCI总线协议十分复杂,直接为它设计相匹配的数字逻辑控制电路难度很大。目前用来实现PCI接口的有效方案主要有采用可编程逻辑器件CPLD或FPGA和采用专用接口芯片两种方法。基于电缆故障在线定位系统的一部分,本论文对基于PCI总线的数据采集卡的接口技术进行了探讨和研究,在对两种接口方案进行比较的基础上,采用了第二种方案—PLX公司的专用接口芯片PCI9054。本文在介绍了数据采集系统总体模块的构成、PCI总线的基本传输协议以及电气规范的基础上给出了系统各个模块的设计思路。在本课题中,完成了硬件电路、印刷电路板(PCB)、驱动程序和应用软件的设计工作。具体的功能模块包括PCI接口模块、模数转换模块、逻辑控制模块、时钟电路和配置电路。硬件电路的绘制采用Protel99SE电路设计软件,驱动程序采用DriverWorks开发工具,应用软件则利用VC++6.0编程软件。利用VC++6.0和MATLAB语言编写的上位机后台分析软件程序,主要完成数据实时传输、数据文件保存、图形绘制、小波分析、频谱分析等工作,并提出了该采集系统性能进一步提高的方法,为下几届研究生提供参考意见。本文最后对电缆在线故障测距装置进行了多项测试。测试表明,该系统硬件和软件设计达到了电缆在线故障测距的要求,系统运行稳定。
李长青[7]2005年在《便携式数据采集分析系统的研究与设计》文中研究指明旋转机械状态监测对于旋转机械运行安全，降低设备维修费用，提高设备利用率有重大意义。便携式数据采集分析仪是旋转机械状态监测中的重要工具，广泛的应用于各个行业。本文在分析其在国内外发展趋势基础上，结合现代工业企业旋转机械状态监测的新需求，设计并实现了一套新型的基于嵌入式系统的便携式数据采集分析仪。 本系统选取了以ARM7TDMI处理器为核心的软硬件开发平台，采用嵌入式系统设计方法进行了软硬件的设计开发。该系统包括现场点检数据采集和管理、实时频谱分析、故障诊断、数据回放、串口通讯、系统参数设置和管理等模块，可以支持多种类型传感器。本系统不但可以测量振动信号，还可以测量环境温度。 本文详细介绍了系统的总体设计，硬件电路的设计和软件的设计。硬件的开发结合了EDA技术和IC技术的发展，通过硬件描述语言编程将部分数字电路集成到可编程器件中，增加了可编程应用的灵活性，降低了系统功耗和系统综合成本，提高了系统的可靠性和安全性。软件的开发是面向过程的，强调模块化编程，开发周期短，可维护性好，并体现了软件的实用性和通用性。本文对轴系简易的故障诊断模块的构成及推理过程进行了探讨。本文还介绍了系统的测试方法，通过对系统的测试和调试，系统的设计达到了预期的要求。
韩锋[8]2004年在《基于ARM处理器的便携式振动测试分析系统的研究与设计》文中研究指明旋转机械状态监测对于旋转机械运行安全，降低设备维修费用，提高设备利用率有重大意义。基于嵌入式系统的便携式数据采集分析仪是旋转机械状态监测中的重要工具。本文的研究重点是基于嵌入式系统的便携式数据采集分析仪的软件编程实现技术。 本文在分析便携式数据采集分析仪发展趋势基础上，结合现代工业企业旋转机械状态监测的新需求，提出了便携式数据采集分析仪的具体设计要求和功能设计，并在此基础上选取了以ARM处理器为核心的软硬件开发平台。整个软件系统由实时频谱分析、现场点检数据采集和管理、专家辅助诊断系统、系统参数设置和管理等部分构成。本文重点介绍了以上这些软件的详细设计过程，并对轴系简易专家辅助诊断系统的构成及推理过程进行了探讨。
闫会峰[9]2002年在《基于CPLD的工业CT数据采集系统设计与实现》文中研究说明本文介绍了针对低价位工业CT系统体系结构的设计方法。在CD-50BG 工业CT系统数据采集系统的基础上，对CD-50BG 工业CT机的数据采集系统等进行了重新改进设计，并详细的论述了其重要部分的改进设计和实现。CD-50BG工业CT机在前期开发研制过程中，由于没有考虑到WINDOWS98操作系统是一个多任务操作系统，我们的数据采集系统是实时工作的系统，数据采集和传输都不能被中断，这样在WINDOWS98操作系统下就产生了数据丢失现象。为了解决数据丢失的问题，针对CD-50BG工业CT机的数据采集系统进行了重新设计，通过在数据采集卡上增加FIFO缓存，同时提高数据传输的质量，为此采用了硬件中断传输技术，同时为了提高中断传输的可靠性，本设计采用了VxD技术来提高WINDOWS多任务操作系统响应中断的优先级。其他的原设计方案仍旧采用原来的可靠方案。这样的改进设计对于CD-50BG工业CT机的稳定性和可靠性有了很大的提高。由于数字系统设计的不断发展，CPLD器件获得了广泛的应用。本设计中大量采用了可编程器件，以缓解元器件数量过多、板卡面积过大以及因此而引起的稳定性和可靠性较差的问题。设计中采用的CPLD器件是Altera公司的FLEX6000系列。实践证明，采用可编程芯片的系统设计提高了系统的可靠性、灵活性和保密性。系统设计中还借助MAX+plus II和Protel99两个强大的EDA设计工具，采用MAX+plus II对整个电路中的TTL电路进行了集成化设计，使整个电路板的布线显得流畅，在此基础上采用Protel99进行的自动布线设计以及仿真测试提高了布线的质量，减少了手动布线造成的错误,使得整个设计圆满完成。
王彤[10]2002年在《基于DSP的带有USB接口的数据采集及处理电路的设计》文中认为随着信息技术和计算机技术的飞速发展，数字信号处理技术已经逐渐发展成为一门关键的技术科学。而数字信号处理器(DSP)芯片的出现则为数字信号处理算法的实现提供了可能。DSP芯片是具有特殊结构的微处理器，专门为快速实现各种数字信号处理算法而设计。本文既是设计一种以通用型DSP芯片为核心的数据采集和处理电路，并将其应用于大型旋转机械的状态监测系统。 本文首先说明了状态监测系统在工业生产中的必要性和重要意义以及国内外状态监测系统的发展情况。然后较为详细地介绍了旋转机械振动信号的特点并讨论了状态监测系统的任务、组成及其功能。 串行通用总线(USB)具有低成本、使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点，已被广泛地用在PC机及嵌入式系统上。采用USB进行通讯是本课题的一个特点，因此论文的第二章介绍了USB总线的发展、组成结构及特点。 在电路设计中本文提出了模块化的设计方法，并重点叙述了模拟信号调理模块、DSP模块、USB接口模块和可编程逻辑器件模块等的设计方法、电路形式方面内容。其中又对可编程逻辑器件的开发，对利用硬件描述语言Verilog编程和FOP-DOWN的设计方法，及EDA软件的辅助设计做了专门的介绍。 调试和优化是确保设计成功必不可少的步骤，本文就这一问题展开了讨论并总结了调试和优化过程中应该注意的各种问题。文章的最后，对整个电路子系统的设计做了回顾，并指出现存的一些缺陷并提出了改进的方法，为今后系统的升级作出了准备。
参考文献：
[1]. 基于复杂可编程逻辑器件的在线监测数据采集系统的研制[D]. 宋杨. 重庆大学. 2002
[2]. 嵌入式故障诊断仪之数据采集模块的研制[D]. 江潮. 浙江大学. 2004
[3]. 分布式在线振动监测网络系统中数据采集系统的研究[D]. 李睿. 天津大学. 2005
[4]. 某型号雷达导引头测试控制系统的设计[D]. 赵丽. 西南交通大学. 2008
[5]. 基于FPGA的空压机在线监测系统的前端设计[D]. 李艳军. 大连理工大学. 2006
[6]. 基于PCI总线的电缆故障数据采集系统的研究[D]. 潘海涛. 西安科技大学. 2008
[7]. 便携式数据采集分析系统的研究与设计[D]. 李长青. 浙江大学. 2005
[8]. 基于ARM处理器的便携式振动测试分析系统的研究与设计[D]. 韩锋. 浙江大学. 2004
[9]. 基于CPLD的工业CT数据采集系统设计与实现[D]. 闫会峰. 重庆大学. 2002
[10]. 基于DSP的带有USB接口的数据采集及处理电路的设计[D]. 王彤. 浙江大学. 2002