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高精度数据采集方法及其模块的研究与开发

高精度数据采集方法及其模块的研究与开发

作者：胡忠林东南大学

学位级别：硕士

在电力系统的微机测控中,电力状态参数测量是电力系统微机测控的基础,对电力状态参数的精准测量是提高电力系统微机测控装置性能的重要基础,随着我国全面推广智能电网(Smart Grid),实时数据更是智能化电网的重要支撑,数据采集作为一项... 详细信息

在电力系统的微机测控中,电力状态参数测量是电力系统微机测控的基础,对电力状态参数的精准测量是提高电力系统微机测控装置性能的重要基础,随着我国全面推广智能电网(Smart Grid),实时数据更是智能化电网的重要支撑,数据采集作为一项基础、共性的通用技术,对数据采集进行深入研究对推动我国智能电网建设与发展具有重要的意义。本论文对电力系统重要电参数量(电压、电流)的测量方式进行了研究,分析了影响这些电参数量测量精度的各种因素,并针对性地设计了多种提高测量精度的方法,以期可有效实现高精度的数据采集与测量。与此同时,为保证研究成果的通用性,在硬件设计实现上,采用了通用接口模块化的设计方式,扩大了研究成果的实用性。本论文特别地研究了测量量程与测量精度的制约关系,并针对于电力系统实际的应用情况,设计了双绕组的电流互感器,在设备侧实现了将保护与测量互感器的合二为一;同时为进一步提高测量精度,设计了多级分段式的采样电路与采样算法,结合设计的高速过采样算法,使得本论文研究的软件算法亦具有高度的复用性。本论文研制了数据采集模块对本论文所研究的高精度数据采集方法进行软硬件的实现,并对模块的性能进行了测试,试验结果证明了本论文研制的数据采集模块达到了预期的性能指标,数据采集模块的设计接口采用了公司的标准设计,使得本论文研制的数据采集模块可快速实现产品级应用。

关键词：高精度数据采集双绕组互感器过采样多级分段采样

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基于FPGA的高精度数据采集滤波系统设计

电子科技大学学报 2004年第3期33卷 250-253页

作者：郭志勇李广军电子科技大学通信与信息工程学院成都610054

针对在强电磁干扰环境下闭环控制系统的数据采集问题,设计了弱信号的高精度数据采集滤波系统,并进行了相应的误差分析;讨论了常见数字滤波器的滤波原理及其基于现场可编程门阵列的设计实现,提出了自适应消除噪声的设计原理。其结果是系... 详细信息

针对在强电磁干扰环境下闭环控制系统的数据采集问题,设计了弱信号的高精度数据采集滤波系统,并进行了相应的误差分析;讨论了常见数字滤波器的滤波原理及其基于现场可编程门阵列的设计实现,提出了自适应消除噪声的设计原理。其结果是系统具有单独运行、易编程、数字滤波等优点,在信号采集、控制中应用前景广泛。

关键词：高精度数据采集滤波现场可编程门阵列独立运行

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IBM PC机高速高精度数据采集接口

航空精密制造技术 1992年第2期28卷 33-35页

作者：陈宏光赵子元

本文介绍了以IBM PC机为基础,用DMA方式实现高速、高精度数据采集过程,较详细地讨论了设计高速、高精度数据采集接口的硬件电路和支撑软件的一些关键环节。

关键词：高精度数据采集 IBM PC 支撑软件数据采集系统数据传输接口板数据采集接口系统总线采样保持器多路模拟开关

用多媒体定时器实现A/D卡的高精度数据采集

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工业控制计算机 2001年第10期14卷 55-57页

作者：王争荣邓晓健林济群福州大学电气工程系 350002 山东省郯城县供电局生计部 276100

介绍了多媒体定时器的特点,并用A/D转换类进行硬件I/O编程实现,在Windows下实现了A/D卡的高精度数据采集。

关键词：多媒体定时器高精度数据采集 A/D卡图形界面

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MSC1201／2：高精度数据采集微系统

世界电子元器件 2005年第4期 77-77页

德州仪器日前宣布推出一对来自其Burr-Brown产品线，采用微型6mm×6mm QFN封装的低噪声、低成本数据采集微系统。这些新型混合信号器件能够为工业过程控制、便携仪表以及测量测试等领域内要求苛刻的应用提供较好的性价比。

关键词：高精度数据采集微系统工业过程控制 QFN封装德州仪器混合信号 6mm 产品线低噪声性价比器件

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数控机床高频信号高精度数据采集系统设计

现代制造工程 2022年第4期 134-142页

作者：王毅李波温鹏李军湖北文理学院机械工程学院襄阳441053 襄阳华中科技大学先进制造工程研究院襄阳441053 湖北泰和电气有限公司襄阳441053

传统数据采集系统存在精度差、采集速率低等问题,难以应用于数控机床高频信号采集,制约了机床后级系统性能的提升,为此开展了数控机床高频信号高精度数据采集系统的研究。首先提出了基于STM32和FPGA的数据采集系统整体结构;然后分析了... 详细信息

传统数据采集系统存在精度差、采集速率低等问题,难以应用于数控机床高频信号采集,制约了机床后级系统性能的提升,为此开展了数控机床高频信号高精度数据采集系统的研究。首先提出了基于STM32和FPGA的数据采集系统整体结构;然后分析了前端调理电路、AD采集电路、STM32与FPGA控制电路、以太网通信电路和电源电路,设计了数据采集系统控制程序;最后进行了数据采集系统的测试验证。相关测试结果表明,数据采集系统可有效采集数控机床的高频信号,具有较高精度和稳定性,工程应用价值较好。

关键词：数控机床高频信号高精度数据采集 STM32控制电路 FPGA控制电路

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DSP在高精度数据采集仪中的应用

DSP在高精度数据采集仪中的应用

作者：宋华军长春理工大学

学位级别：硕士

近年来由于电子技术、计算机技术及通讯技术的发展，数字化进入了地震观测的领域，进入70年代，数字化地震记录仪出现了。数字化地震仪获得的数字化地震数据，使地震学家从模拟地震图的震相解释，变化到对地震整个波形的解释。当前国... 详细信息

近年来由于电子技术、计算机技术及通讯技术的发展，数字化进入了地震观测的领域，进入70年代，数字化地震记录仪出现了。数字化地震仪获得的数字化地震数据，使地震学家从模拟地震图的震相解释，变化到对地震整个波形的解释。当前国内国外都在研制高信噪比、高精度的数字地震测量仪。国内几年前研制出的数字地震仪在其主要性能指标上与国外的相比仍有很大差距，但由于地震观测工作的需要，我们不得不花高价从国外购买。所以，研制和开发具有高性能低价位的数字地震仪成为本项目的目标。本文论述的系统采用具有高动态范围的24位∑-△A／D芯片，以当前最流行的DSP为信号处理器。并且对可能影响系统动态范围的部件严格控制，充分发挥24位A／D的潜力，使系统达到最优性能。由于作者主要工作是对地震数据采集部分进行设计，因此在本论文中首先简单的介绍了地震仪的发展及组成等;第二章以较大的篇幅对数据采集系统的硬件设计进行了叙述;第三章对软件设计部分进行了概述。在本文最后，通过实际测量，对系统作了综合的分析。

关键词： DSP 强震测量高精度数据采集 WDM驱动程序 Σ-ΔA/D

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多通道高精度数据采集模块的设计

多通道高精度数据采集模块的设计

作者：李静电子科技大学

学位级别：硕士

在信息时代以来,军事应用、航空航天及工业控制等领域对多通道高精度的数据采集系统表现出浓厚的兴趣。传感器技术与计算机技术的进步带动了数据采集系统向着精度高、速率快、多通道和微型化的方向快速发展。本课题着重于数据采集系统... 详细信息

在信息时代以来,军事应用、航空航天及工业控制等领域对多通道高精度的数据采集系统表现出浓厚的兴趣。传感器技术与计算机技术的进步带动了数据采集系统向着精度高、速率快、多通道和微型化的方向快速发展。本课题着重于数据采集系统的应用研究,根据采集信号的要求提出了高精度,多通道的设计要求,并给出本课题的指标要求。本文对数据采集系统进行理论分析与方案评估,并最终确定总体设计方案。该方案采用由总体到部分的设计思想,将总体模块划分为不同的功能模块。最终整合各功能模块完成整体设计,实现了具有多通道、高精度的数据采集系统。本课题的主要任务有以下几点:1.从本课题的多通道和高精度的设计要求,结合需要采样的信号种类,设计了两种不同的差分通道模数转换电路。使用AD7768实现八路差分通道和万分之三的采样精度,使用微处理器的内置ADC实现四路差分通道和万分之五的采样精度;2.针对高精度数据采样系统的要求,设计了高动态范围、高信噪比、高带宽和可程控放大的信号调理电路;3.针对该电路整体特性,设计了ARM+FPGA组合控制方式,来有效提升系统整体控制性能;4.通过研究系统总体程序流程,设计了模块自检流程和系统通讯传输协议。对自检、模数转换和数字传感驱动等过程中进行数据上传与控制命令发送时用到的数据帧与应答帧给出详细设计;5.通过对数据采集性能技术的研究,分析通道误差产生的原因,并设计完成了对通道误差的校正方法,以提高数据采集模块性能;根据功能模块的调试结果分析,本文的电源模块,信号调理模块,通讯模块以及数字传感器模块均符合本课题指标。分析模数转换模块的多项测试数据指标,验证了课题设计方案的可行性,说明本文设计的多通道高精度数据采集系统能够满足课题指标需求。

关键词：高精度数据采集多通道 FPGA ARM

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基于32位ADC的高精度数据采集系统设计

基于32位ADC的高精度数据采集系统设计

作者：徐飞吉林大学

学位级别：硕士

高精度数据采集技术在工厂自动化,石油勘探和航空航天等领域发挥着巨大的作用。与国外相比,我国数据采集技术还不够成熟,数据采集产品还处于落后地位,自主研究高精度数据采集系统对于我国该领域的发展具有重要意义。目前市场上有种类繁... 详细信息

高精度数据采集技术在工厂自动化,石油勘探和航空航天等领域发挥着巨大的作用。与国外相比,我国数据采集技术还不够成熟,数据采集产品还处于落后地位,自主研究高精度数据采集系统对于我国该领域的发展具有重要意义。目前市场上有种类繁多的数据采集产品,这些产品的ADC位数在8位到24位之间,采样率在几赫兹到上百兆赫兹之间。在这些产品中,高速采集系统ADC的位数往往达不到24位,高于24位的数据采集系统还没有成熟的产品。本文依托实验室科研项目的需求,针对采样率在几百千赫兹,同时要求高采样精度这一细分领域,设计了一款基于32位ADC的数据采集系统。本文主要工作如下:1、设计低噪声模拟调理电路。采用高性能的运放芯片设计模拟电路,并尽量减少器件数量以降低噪声。采用32位Δ-Σ型AD芯片设计了AD转换电路。使用DC-DC隔离电源和磁耦隔离芯片,将采集板卡前端模拟地和后端数字地完全分开,降低两个地相互之间的串扰。为了提高采集系统的同步性能,使用FPGA设计控制电路。2、设计基于USB协议的数据传输电路。为了满足数据传输速率的需求,同时考虑到系统的实用性,设计基于USB 2.0总线协议的数据传输控制电路。控制电路基于EZ-USB FX2芯片进行设计,数据传输模式选择异步Slave FIFO模式。3、编写基于虚拟仪器开发环境LabVIEW的上位机软件。上位机程序采用缓冲设计,解决数据产生和数据消费部分速率不对等的问题,方便程序的维护和升级。上位机具有设置采集模式,设置采集参数,通道校准,采集数据显示和存储的功能。4、在实验室环境下对系统进行测试。系统测试内容包括:短路噪声测试,典型信号测试和系统通道一致性测试。测试结果表明,系统实测指标满足设计要求,能够应用于高速高精度数据采集。

关键词： 32位ADC 高精度数据采集 USB2.0 LabVIEW