基于单片机的多功能计数器的设计与实现

设计并实现了一台能够测量正弦信号的频率、周期和相位差的多功能计数器。计数器由前级放大与整形部分、计数器部分、系统控制和信息处理部分组成。前级起放大和整形作用,把幅度不同的输入信号处理成幅度范围合理、易于分析的矩形波,再送到计数器计算,得到的数值经单片机处理器运算再由显示屏输出。前级使用宽频带、高增益运放,减少失真。后级运用等精度测量法,消除传统测量法带来的量化误差。本计数器具有输入信号频率范围广、幅值范围大、计数准确和人机界面友好等特点。     

100MHz数字频率计的设计

100MHz数字频率计用VHDL语言编程设计,主要由五个模块组成,分别是测频控制信号发生器、十进制计数器、32位锁存器、分频器、动态扫描译码驱动器模块五部分构成。选用分频器将工作时钟分频后,用测频器测频,将被测频率信号经脉冲整形电路后作为计数器的计数脉冲,加入计数器的输入端,测量一定闸门时间内被测信号的脉冲个数,并将其计数值锁存进锁存器中,最后通过动态扫描译码器读出数值,该频率计精度高,可用于频率测量、机械转速测量等领域。     

巧用示波器测量信号的幅度和频率

针对示波器在电子类专业实验中的广泛应用,介绍了一种提高示波器测量信号幅度和频率精度的方法。从减小测量信号的偶然误差和系统误差两个角度出发,阐述了如何用示波器精确测量信号幅度和频率。该方法测量准确,形象直观,拓展了示波器的使用功能,使之能够取代用毫伏表和频率计来测量信号的幅度和频率,可减少投资和损耗。     

基于FPGA的脉冲参数测量系统

该系统是基于FPGA和单片机AT89S52的脉冲参数测试系统,能够测量脉冲信号的周期、频率、占空比、脉宽等参数。首 先由FPGA提供一个频率为50 MHz的信号源作为标准信号源,并在FPGA中构造2个32位的计数器,用来测量被测信号的各 个参数,最后将测量结果送入单片机中处理并显示。整个系统主要由按键电路、门控电路、2个32位计数器和显示电路等模块 组成。通过测试该系统抗干扰能力强,测量数据稳定可靠,测量精度高。     

超声波传感器谐振规律的实验研究

由于晶体超声波谐振子泛音的存在，谐振频率点并不唯一。而超声波测量系统频率的选择至关重要。为确定用于流量测量的超声波传感器的谐振频率，设计了实验测试方案，即用函数信号发生器给发射传感器输入幅度相同、频率不同的方波激励信号，用示波器观测接收传感器输出信号，记录接收探头随频率递增时，幅度较大极值点所对应的频率。然后，以数据拟合的方法寻求晶体超声波谐振子各谐振频率点分布的规律。实验结果表明：根据这些幅度较大极值点寻求的谐振频率点分布的拟合线，基本符合一般极值点对应频率的分布规律，反过来证明了研究所得的该种传感器谐振频率点分布规律的正确性，这为流量测量中超声波频率设定提供依据。     

FMCW物位测量雷达距离测量精度的提高(英文)

FMCW物位测量雷达通过差拍信号的频率测量距离 ,根据差拍信号DFT幅度最大值的位置可以粗测距离 .为了提高FMCW雷达的距离测量精度 ,提出了一种基于差拍信号相位的距离估计方法 .对差拍信号分两段进行FFT ,并利用两段信号的FFT在幅度最大值处的相位差消除相位测量中出现的整周模糊 .导出了距离估计均方根误差的计算公式 ,进行了仿真试验 ,试验结果与给出的公式计算结果相吻合     

基于单片机多路等精度频率计设计

设计了一种以AT89C51单片机为核心的多路等精度频率计.介绍了多路等精度频率计的频率测量方法,针对多路频率测量需要,通过对不同频率段信号进行分频处理,结合使用AT89C51单片机内计数器,实现了多路频率等精度测量.采用模块化设计思想,硬件电路包括信号选择电路、整形电路、分频电路及显示电路;软件包括频率测量模块及显示模块.     

简易数字频率计的设计与分析

本设计以新型单片机ＡＴ８９Ｃ５２为核心，充分利用ＡＴ８９Ｃ５２中三个可编程定时／计数器，采用测量Ｎ个信号波形周期的算法，实现了频率、周期的高精度测量。     

一种改进型等精度宽频频率计的设计

根据等精度频率测量原理,分析了测量精度与频率测量闸门时间和预置门时间的关系,提出了一种改进型等精度频率测量的方法。该方法的主要思想是利用VHDL语言设计的测频计数模块不需要根据被测信号的频率大小而不断改变预置门信号的宽度,只需要固定给出100mS的预置门信号即可。单片机根据频率计数模块的计数结果进行相应运算得出频率值。经仿真和测试,在输入前级加放大整形电路和高速分频电路可以实现幅度从0.1V～10V,频率从0.1HZ～2.7GHZ的信号的全程测量。     

尘埃粒子计数器单分散粒子信号幅度分布研究

提出了尘埃粒子计数器单径粒子群散射光信号幅度响应函数的概念,详细讨论了该函数的意义、特性以及计算方法。提出了在单分散尘埃粒子计数器中,用粒子群信号幅度响应函数分析法代替简单的多道幅度甄别器来分别待测粒子群的粒径分布的方法。此方法有利于提高尘埃粒子计数器分析结果的准确度。     

数字相位计的量程自动转换系统设计

为了保证数字相位计的使用安全和测量精确,本文设计了一种基于干簧继电器控制的新型量程自动转换系统．该系统的控制逻辑是通过计数器分别对电路中过量脉冲和欠量脉冲信号计数来实现的,每一次的计数会使不同的继电器导通,从而进入不同的量程通道,直到进入合适的通道才停止计数．该电路包括衰减器、幅值检测电路、脉冲发生电路、换程控制电路,整个电路系统测量精度高,稳定可靠,移植性强,具有非常重要的意义．     

多功能数字频率计的设计与研究

为精准测量信号频率等参数,设计了一种以STC89C52RC单片机为控制核心、由三极管3DG120、施密特触发器74HC14和分频器74HC4040等构成信号处理电路,可以测量信号频率、周期、脉冲宽度等参数的多功能数字频率计。该频率计通过RS232串口将单片机测量的数据传送至上位机,利用上位机软件集中显示所测信号的频率、周期、脉宽、占空比等各参数测量值并描绘出所测信号波形,给出了单元模块设计电路和配套的软件设计,并提出小信号测量时抗干扰的一些办法。实验表明,系统结构简单,是对电子计数器多功能和多用途的扩展型设计和研究,频率测量误差低于0.1%,达到设计技术指标,具有良好的人机交互性,其中信号频率测量范围为1~50MHz,可测小信号,幅值低于0.5 mV,能满足实际测量要求。     

基于FFT的互感式电流信号检测装置的设计

为解决对电路中电流信号的实时监测及谐波分析问题,利用传感器技术设计出一套高精度基于FFT( Fast Fourier Transform) 的互感式电流信号检测装置。该装置可对环路电流信号进行非接触式测量,硬件电路包括互感式电流传感器和检波电路,软件部分以STM32 为主控制器,对信号进行傅立叶变换得到频率和幅度信息。这种以微处理器为核心的测量装置可以实现测量自动化和功能多样化,在工业领域具有一定的应用价值。经实验检测,该系统的频率分辨率可达到1 Hz,幅度分辨率可达到0． 5 mA,测量电流信号频率误差小于2% ,幅度误差小于5%。     

基于FFT的车轮动平衡检测技术

分析车轮动平衡检测的基本原理,设计信号检测的硬件电路.针对低信噪比振动信号的检测问题,在对采样数据进行预处理的基础上,采用基于FFT的数字信号处理方法,把时域离散振动信号转化到频域进行分析处理.根据测定的车轮动平衡转速,由频谱分析求解出与车轮不平衡量有关的振动信号的振幅和相位.实验结果表明,采用基于FFT的信号处理方法求解车轮不平衡量的大小和相位是有效而准确的.     

基于电压/频率转换的极简交流电压测量方法

为解决现有交流电压幅值测量方法中对模数转换器性能要求高、硬件电路复杂的问题,采用电压/频率 转换器将交流电压幅度信息调制成数字频率信号,通过分析数字频率信号,可计算出调制前的交流电压幅值。 推导出变换周期内电压/频率转换器的输出频率与输入交流电压幅值的数学关系; 在此基础上设计出仅含有电 压/频率转换芯片和一片双运放的交流电压幅值检测电路。实验结果表明,该方法正确,电路设计合理有效。 该方法利用数字频率信号易积分特性,将每个测试值均用于计算待测信号的幅度,提高了测试数据的利用率, 且简洁的电路设计提高了测量的稳定性。     

基于ADuC7128微处理器的宽频带相位测量系统的设计

针对宽频信号相位测量难以实现的问题,依据信号变换理论,提出了一种利用差频变换原理实现宽频带相位测量的方法。在硬件方面,此系统选用ADuC7128微处理器作为控制核心,结合频率控制与触发比较电路,实现了对输入信号在0～10 MHz范围内的相位测量。最后,通过试验得出了结论,该系统工作稳定、性能可靠,设计达到了预期效果。     

积分电路电容并联电阻仿真研究

利用Multisim仿真软件通过改变积分电路与电容的并联电阻和输入电阻的比值,得到其与输出信号的波形情况和输出信号的幅度之间的关系。比值越大输出信号的幅度越大。电路的工作状态由输入信号的频率、积分电路电容以及并联电阻决定,当输入信号的频率大于或者等于10倍的半功率点频率时为积分运算电路。     

电视机中的对称式比例鉴频器

介绍了电视机中对称式比例鉴频器的作用 ,电路的构成 .论述了将调频波 ( 6.5MHz的第二伴音中频信号 )变为调幅调频波和对调幅调频波进行检波得到原调制信号 (伴音信号 )的工作原理 .     

BQK-50型动平衡机的测量电路

本文研究了设计半硬支承动平衡机测量电路的技术关键,论述了其关键电路——跟踪带通滤波器、锁相环和相敏检波器的功能及设计原理。