可变气门运动特性测量系统的开发及应用北大核心

基于发动机上装载的液压连续可变气门机构,设计并开发了一套气门运动特性的测试系统,能够在发动机运行过程中实时测量气门位移及开闭时刻。该测试系统主要包括了气门位移测量组件、曲轴信号测量组件、数据采集卡以及LabVIEW软件测试终端。气门位移测量组件能够实现测量气门位移;曲轴信号测量组件可实现检测压缩上止点信号;数据采集卡同时采集气门位移测量组件和曲轴测量组件的信号并通过LabVIEW软件终端进行显示并读取气门位移以及气门相位的信息。通过测试验证了测量系统的准确性,并利用该系统进一步测试了发动机运转工况下气门位移、开启持续期、气门落座速度的气门运动特性。结果表明该测试系统能够在发动机运行工况下实时准确地对气门运动特性进行测量。     

基于FPGA的脉冲信号参数测量系统设计

设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)作为主控制器的脉冲信号参数测量系统,采用单片机与FPGA相结合组成系统架构,并通过高速A/D、高速比较器、放大器等硬件电路实现脉冲信号参数采集,数据存入FPGA内部RAM中并进行处理,单片机读取数据并转换后在LCD显示测得参数。该设计实现了脉冲信号幅度、频率、占空比、上升时间等参数测量。测试结果表明,系统测量误差满足设计要求,具有性价比高、功能拓展灵活等特点。     

基于LabWindows／CVI技术虚拟小波消噪仪的设计与实现

基于MATLAB的强大科学计算功能,研究了其与Labwindows／CVI接口技术,并利用该技术对测试系统采集到的数据进行小波分析处理．在实验室采用信号发生器模拟外部现场信号对所设计的测试系统进行测试,证明该系统能够较得到预期的效果．     

基于电容传感器的微距测量系统设计

设计了基于电容传感器的微距测量系统.该系统通过测量电路将检测信号转换成能被单片机系统所接受的电压信号,利用单片机实现对微小的距离,如纸、塑料薄膜等厚度进行检测.系统由测试单元、数据采集与处理单元、显示单元组成.由于测试单元采用了电容传感器系统,信号的后续处理由基于ATmega16L单片机自动完成,加速了测量过程.与传统的千分尺测量方法相比,该系统实现了微距测量的智能化和实时性.     

基于STM32的简易电路特性测试系统设计

设计了一种基于STM32单片机控制的简易电路特性测试系统.被测电路测试板是分压式共射极三极管放大电路.测试系统采用外部DDS模块AD9851作为信号源,为被测电路提供0～1 V幅值、1 Hz～180 MHz频率、步长为1 Hz的标准正弦测试信号.该测试信号进行放大或衰减等预处理后得到Vi,输入到给定的被测电路测试板.测试板输出响应信号Vo,使用仪表放大器和OP放大器设计信号采集处理电路进行处理后,利用AD7324对信号进行模数转换.测试系统能实现输入-输出电阻的测量,且误差在1.5%以内,可以实现放大电路幅频特性测量,还具备故障诊断功能,能较好实现电路特性的自动化测试.     

汽车运动参数IMU/GPS组合测试中的数据同步技术

为解决IMU和GPS的数据同步问题,对汽车运动参数IMU/GPS组合测试中的数据同步技术进行了研究.根据GPS和IMU信号的特点,在IMU不提供同步脉冲信号并且不改变它们各自结构的前提下,设计并研制了基于CPLD的同步电路.进行了测量汽车运动参数的试验,行驶路径包括直线和弧线,利用同步电路实现了IMU/GPS数据的同步.试验结果表明该电路能够准确测量同步时差,有效地解决了IMU和GPS数据的时间同步问题;基于该同步电路的IMU/GPS组合测试系统实现了对多种汽车运动参数的高频测量与解算.     

基于FPGA的简易频谱分析仪

采用外差式原理,以单片机为核心,辅助以FPGA等设计并实现频谱分析仪。系统由3个模块组成:混频模块、信号采集模块、频谱图显示模块。采用多次混频技术,避免混频器因输入频差小带来的频率牵引现象。扫频信号采用DDS信号合成技术和倍频来获得。被测量信号使用宽带放大器处理。信号采集模块对混频后的中频信号进行AD采样,将采样数据存入FPGA;采样数据经单片机处理后送给FPGA,由FPGA利用示波器的XY通道完成频谱图显示;单片机通过对采集到的数据进行分析来判定波形。     

基于虚拟仪器的阻抗参数测量系统的研究

设计了一种基于FPGA和虚拟仪器技术的阻抗测量系统。其原理为利用DDS直接数字频率合成技术设计实现系统的激励信号与基准信号,通过V-I法将阻抗转换为电压进行测量,利用相敏检波器滤除交流信号,便于对电压进行采集,再通过A/D进行转换,并通过总线实现系统与微处理器的数据通信,最后以Lab VIEW软件进行数据处理,通过软件界面进行数据显示和系统控制,从而实现对各个参数的测量和显示。系统采用虚拟仪器与计算机相结合的方式代替传统仪器,不仅操作简单方便,而且便于控制。另外,该系统具有测量精度高,容易实现的特点,并且广泛适用于实验研究与工业测控等相关领域。     

简易数字控制存储示波器设计

以AT89S52芯片为控制核心、双端口RAM-IDT7132为数据存储中心,设计一个简易数字控制的存储示波器。必要的外围电路包括信号调理模块、采样保持电路、内部触发电路、步进延时模块、时基电路和A/D转换电路。系统采用C语言编程,实现波形和波形数据的显示,对中低频信号进行实时采样,对高频信号进行等效采样。输入信号经信号调理模块处理后,达到频率测量和MAX118的输入电压要求。控制器处理信号波形的数据,将信号的波形和数据显示出来。整个系统具有控制界面直观、简洁的特点,具有良好的人机交互性能。     

基于LabVIEW的机电设备状态虚拟检测系统设计

应用NI的LabVIEW开发了一套机电设备状态虚拟检测系统,给出了系统的构成,并在数据预处理中采用了小波分析方法,能够实现在线状态监测和故障诊断.经通过实验室仿真测试,此系统具有较好的动态性、适应性,能满足不同特点的机电设备及测试信号的处理要求.