当前位置:首页 > 分析仪
  • 高度兼容性、高精度药液浓度分析仪,值得一看

    高度兼容性、高精度药液浓度分析仪,值得一看

    什么是高度兼容性、高精度药液浓度分析仪?它有什么作用?作为全球领先的高科技设备制造商,Manz亚智科技生产的化学药液分析仪在相关行业制造商及学校实验室、研究机构实验室中被广泛应用,如显示器、印刷电路板、半导体、工业五金化学电镀、工业及化工领域行业制造商等多种产业。 其出色的化学药液分析功能可以使用于不同的制程,高度的兼容性可与任何厂牌的生产设备及企業內部製造系統相互连结,为不同行业的智能生产提供了强有力的技术支持。 Manz高精度药液浓度分析仪的技术背后是Manz积累的丰富产业技术知识,通过一次次的技术实践,深入不同产业的技术需求,最终实现快速将药液浓度分析仪整合到工厂现有设备,并且能搭配电脑整合制造中央管理系统CIM,提供制造商整合所有生产参数,完全兼容PC/ PLC系统 ,可即时上传资料,轻松掌握、追踪与备份生产过程中产生的大数据。 在工业4.0的大趋势下,Manz高精度药液浓度分析仪的信息化能力广受各相关产业领域认可,已经走到行业的前列。 Manz高精度药液浓度分析仪受到多个行业的认可离不开其强大的功能,产品可实现对应不同产线的化学药液分析,在运作期间每15分钟内会自动采样及分析药液,自动侦测并添加调整药液状态,实现药液在线实时分析与自动添加,以确保其稳定性高于97%,而其参数分析误差甚至低于3%,精确程度媲美药水化验室高精度分析。 这不仅取代了人工在生产线上手动取样再进入实验室进行测试的繁琐过程,还避免了传统人工检测可能产生的误差,降低了实验室设备及人力配置和以仪器数据对比的分析时间,大幅提高药液添加比例精准度、提高操作人员在生产过程中的安全性和减少制程变异性,为各个行业的生产制造商带来更高的竞争力。 Manz高精度药液浓度分析仪与传统分析方式比较表: 深受相关行业青睐的还有Manz高精度药液浓度分析仪的轻巧体积与强大性能。 产品本身的重量只有5公斤,尺寸(宽30 x高25 x深20公分)约等同于一般鞋盒的大小,这样的设计可以有效缩减设备占地面积,并且维修可透过快递方式,以备品维修机制取代等待维修人员进场维修,保障了良好的用户体验。 虽然体积轻量,但Manz高精度药液浓度分析仪可即时分析高达五种化学药液,为目前业界最轻巧及最高精确度的化学药液分析仪。 Manz亚智科技秉承着工业创新的理念,使Manz高精度药液浓度分析仪在各产业更加广泛应用。 在全面实现工业4.0的道路上,Manz致力于为不同领域的伙伴提供坚实的技术保障,用高端的品质和顶尖的技术服提升制造商的生产水平,迎接智能化未来。以上就是高度兼容性、高精度药液浓度分析仪解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-06-25 关键词: 高精度 分析仪 manz

  • S系列高精度功率分析仪,你了解吗?

    S系列高精度功率分析仪,你了解吗?

    什么是S系列高精度功率分析仪?它有什么作用?日本吹田电气株式会社今日宣布推出S系列功率分析仪,该产品可用于精确测量电压、电流、功率、谐波、电机转速、扭矩等各项参数。 仪器具备多通道输入、高速采样、所有通道谐波同时测量等功能,实时数值显示、波形显示、趋势图、棒图、矢量图、X-Y等多种显示,谐波分析、电机评估、电压波动及闪变测量和FFT(快速傅里叶变换)等高级分析功能,可对各种应用系统进行高效测量和分析。 吹田电气日本本社社长饭田守宏表示:“吹田电气S系列功率分析仪,作为测试测量领域的生力军,将为客户带来更准确的测试测量效果,更好的应用操作体验,更优质更人性化的售后服务,期待为客户提供更尖端品质的综合解决方案,支持全球产业可持续升级发展。” 吹田电气中国总经理薛旭林说: “随着中国在人工智能、机器人、无人机、新能源汽车等领域的不断发展,对产品运行的稳定性、可靠性、持续性的要求越来越高。为了提高产品性能,前期系统测试与验证尤为重要。吹田电气可模拟多场景应用条件下产品的使用状态,可为各应用领域客户提供完整的系统解决方案。” 吹田电气中国技术总监张磊说: “S系列功率分析仪,最高功率精度达到±(读数的0.01%+量程的0.02%),5MHz带宽,10ms数据更新率,单台仪表最多可安装7个功率模块和2个电机通道,不同输入范围、不同精度的功率模块种类多达6种,可在单台设备上混装多种模块,便于用户根据实际需求进行定制适合自己的仪器。可同时对所有安装的功率通道进行谐波分析测量,并且可以选择不同的PLL源,大大提高了在变频电机、机器人、照明等领域的谐波测量效率。测量的谐波次数最多可达500次。更有瞬时功率测量、固态硬盘大容量存储、双电机输入等高级功能,使其广泛应用于电动汽车、新能源、变频器、电机、电池、照明、家用电器以及航空电子等行业。” 发布会上,与S系列高精度功率分析仪配套使用的SXT系列和SHT系列电流传感器也一并展出,产品可用于智能电网、医疗设备、高精度变频器等领域,其最高精度达到±(0.008% of rdg + 10μA),温度系数:<1ppm/K,线性度:<10ppm,输出噪音小,抗干扰能力强,具有饱和检测及自恢复功能,无开机预热时间等特点。以上就是S系列高精度功率分析仪解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-06-16 关键词: 分析仪 功率 吹田电气

  • 新一代综合网络分析仪,你知道吗?

    新一代综合网络分析仪,你知道吗?

    什么是新一代综合网络分析仪?它有什么作用?2019 年 5月 28日,北京 —— 是德科技(NYSE:KEYS)今日宣布推出新一代网络分析仪,该产品具有出色的动态范围、迹线噪声和温度稳定性,并配备丰富的应用软件,能够实现可靠和可重复的测量,支持工程师始终如一地实施全方位器件表征。是德科技是一家领先的技术公司,致力于帮助企业、服务提供商和政府客户加速创新,创造一个安全互联的世界。 高速数字、无线、航空航天和国防以及汽车企业需要在手机、卫星通信和 5G 基站等设备中使用集成式的有源和无源元器件,以打造性能更高、体积更小的最终产品。同时,他们还需要高度综合的测试解决方案,利用其提供的先进功能和性能克服射频(RF)测试挑战,对这些高度集成的设备进行全方位测试。 是德科技的新型 E5080B、P50xxA 系列和 M980xA 系列网络分析仪具有极其出色的功能和性能,并包括台式、USB 和 PXI 等多种外形。这些新型分析仪将内置脉冲发生器、调制器以及频谱分析和时域分析功能融为一体,无需其他测试硬件即可完整地表征现代化设备,显著节省测试时间。 是德科技高频测量研发副总裁 Joe Rickert 表示:“是德科技深知,工程师在测试元器件(例如在无线或射频应用中使用的多路输入多路输出天线)时面临着非常独特的挑战,他们必须进行十分广泛的测量。是德科技的新型网络分析仪为工程师提供了他们所需的核心功能,只需一台仪器即可执行各种不同的测量。”以上就是新一代综合网络分析仪解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-06-14 关键词: 网络 分析仪 是德科技

  • 值得收藏的功率分析仪测量通道扩展

    值得收藏的功率分析仪测量通道扩展

    什么是功率分析仪?它有什么作用?随着新能源汽车的快速发展,汽车工业现场的测试需求也越来越高,往往需要同时完成电池的充放电分析、驱动器的效率分析、电机的性能分析等一系列测试要求,不同测试点的同步测量已成为基本需求,到底该如何实现呢? 在工业现场的电气参数评估中,测试需求往往是多变且复杂的,最典型的需求是多路电参数的同步测试,例如在电机测试领域,早期的评估方法只需要准确测量电机的三相电压、电流和功率即可,而现在,电机测量基本进入了全新的时代,除了早期的测试需求外,甚至还要做控制特性分析,测试其控制过程的瞬态波形曲线,分析其控制响应时间等瞬态参数。这就需求同步测试电机的各项电压、电流、加上转速扭矩传感器的转速扭矩值,如果再遇到更复杂的系统,要求的测试点也会越来越多,那么如何完成多通道的同步测量呢? 致远电子的单台PA5000H/6000H/PA8000功率分析仪支持7个测量通道,每个测量通道可配置为电机卡或功率卡。如果有超过7个通道的测量需求则可以使用多台功率分析仪进行连接解决,开启多机同步测量模式即可以扩展出任意测量通道。什么是多机同步呢?致远电子的PA功率分析仪可以通过任意台PA“拼”出你想要的测量通道数,“拼”出来的测量通道不仅测量数据能够保持严格的时间同步,操作也是同步的,这就是PA的多机同步测量模式。 这里以4台机器级连为例,总共可以扩展出28个测量通道,这对于一般测量应用已经基本上可以满足了,但PA支持高达128台仪器同时连接,也就是最多可以支持896个通道同步测量。 图 2 4台级联示例图举例 在多机同步测量模式下用户可以设置设备为主从机,在主机上的所有操作(如量程配置、HOLD、存储等)会同时自动同步到所有与之相连的从机上。在有多台从机的情况下,改变主从机的角色可能会非常繁琐,PA支持当任意一台从机被设置成主机后,原来的主机自动切换到从机模式。 图 3 同步测量设置 得益于FPGA强大的实时处理能力,数据同步及时间同步都基于底层FPGA硬件实现,在多机同步测量模式下,所有通道同步采集,同时在主机上的操作可将主机配置参数分发到每一台从机或者指定从机,使得多机同步测量就像操作一台机器那么简单。这么便捷的操作,如此强大的功能,期待你的使用。以上就是功率分析仪的解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-05-23 关键词: 电子 分析仪 功率

  • 功率分析仪与万用表的不同点,你真的能分清吗?

    功率分析仪与万用表的不同点,你真的能分清吗?

    你知道功率分析仪与万用表的不同点吗?如果要选择电气工程师最常用的仪器仪表,相信中选的一定会是万用表。作为最常用的仪器仪表,万用表在用户心里有着不可替代的地位,也使用户对其产生了极大的信任。但是,各种测试环境下,万用表真的不会出错吗? 有时会收到用户反馈:‘这个功率分析仪的显示跟万用表(手持)不一样啊,我们万用表进口的啊,国产还是不行啊’;然而,在万用表和功率分析仪之间有多少可以对比的空间呢?出现差异的时候又是孰是孰非呢? 图1 首先我们要清楚,万用表和功率分析仪的参数区别具体有哪些。 1、 带宽 带宽是被测信号能否被准确测量的关键参考值,大部分常见万用表的测试带宽主要在40-70Hz左右,部分台式及少量手持式万用表可以测量到400Hz的中频信号,而五位半、六位半及以上的台式万用表也可以测试到几百kHz的信号。功率分析仪在带宽上会占有优势,比如PA5000H的带宽参数为5M,国内外对于功率分析仪的带宽参数也多设在1M、2M等级别上。 2、 采样率 测试时采样率也是一个比较关键的参数,万用表的采样率并不是很高,台式的较好一些的在几百k左右,而功率分析仪的采样率所设置在2M左右。 3、 精度 精度的区别主要显示在手持万用表上,我们最常用的万用表使用的ADC位数相对偏低,测试的精度也会有一些限制;当然,对于台式万用表来说,六位半的万用表已经在使用24位ADC,功率分析仪即使0.01%精度的型号也只是18位的ADC。 4、 同步性 用户使用万用表多是测量1项指标,电压、电流或者电阻,如果测试功率需要单独测试电压,再测试电流做计算;功率分析仪的通道是可以同时进行电压电流的测试,进而计算功率等参数。 图2 从以上4个区别点我们不难看出,万用表与功率分析仪的应用存在本质的区别。 当被测是较为稳定的直流信号或者低频信号时,普通万用表定性测量没有任何问题,高精度的万用表定量测量更是非常合适,此时功率分析仪与万用表的对比意义不大, 两者的差值也会微乎其微。但是,当信号并不稳定,或者出现高频信号,那么万用表是很难做出定性分析的。 图3 例如,被测信号是pwm波,其中有较多的高频含量,此时普通万用表与功率分析仪的对比差值就会比较大。根本原因也就在于功率分析仪的带宽较大,能够测试到实际的pwm各高频信号,而普通万用表能测试到的只有部分接近工频的信号,两者的有效值差距会比较大。 再举个例子,当测试需要功率值时,如果被测信号是交流变频,那么在有功功率计算时P=UIcosφ(φ为电压电流夹角),如果只使用万用表做测量,再手动计算,也会有很大可能有较大的误差。 图4 讲到这里相信用户也不会轻易用万用表去判定功率分析仪的测试值了,术业有专攻,是时候给功率分析仪足够的信任了。上文中也提到,PA5000H配有5M带宽,同时采样率达到2M,精度0.05%,对于电机、电源、变频器等行业是一个非常高性价比的选择。以上就是功率分析仪与万用表的不同点,希望能给大家帮助。

    时间:2020-05-17 关键词: 分析仪 功率 万用表

  • 横河高精度功率分析仪WT5000发布新功能

    近日,横河新一代高精度功率分析仪WT5000发布重要更新,两个新功能选件上市:波形数据流输出(Data Streaming)功能选件和IEC谐波/闪变测量功能选件。 WT5000是横河公司2018年9月推出的新一代高精度功率分析仪,上市一年多以来受到了业内客户的广泛肯定。它不但可以保证±0.03%以内的精确度,还拥有高稳定性、抗噪音、灵活的可插拔模块等功能。在此基础上,横河精益求精,持续对WT5000进行优化升级,于2020年3月6日发布了上述两项重要的新功能。 发布目的 环保和清洁能源的持续发展,体现在电能测量领域,是对捕获更详细的电能变化并将其反馈给开发和设计的需求不断增长。尤其在电动汽车或可再生能源的开发和评估过程中有更高的要求——需要连续波形输出或数值数据与波形数据之间的同步。为了满足市场需求,新推出的“波形数据流输出”和“ IEC谐波/闪变测量”选件可添加到WT5000高精度功率分析仪中。在选件发布的同时,我们将发布新固件以增强WT5000的功能和可用性。 WT5000的附加选件许可也将发布,以供客户自己安装附加选件。 功能概述和主要特点 1.波形数据流输出功能(/DS选件): ・ 最多可进行22路波形数据流传输,电压、电流和电机输入都可同时输出。 ・ 采样率最高可达到2MS/s,满足一般波形分析的需要。 ・ 通过专用软件可进行功率数据和波形数据的同步对比分析。 2.IEC谐波和电压波动/闪变测试功能(/G7选件): ・ 结合WT5000的/G7选项和专用于WT5000的IEC Harmonic/Flicker测量软件,可以将测量的谐波数据保存到PC中,并可以根据IEC标准判断电平是否符合标准。 ・ 支持IEC61000-3-2, IEC61000-3-12, IEC61000-3-3, IEC61000-3-11等多种IEC标准。 3. 新增主机标配功能: ・ 支持中文界面 ・ 支持相位校正功能 ・ 支持Modbus/TCP和Raw Socket通信方式 目标市场及应用  市场:电动汽车相关设备等电子设备的开发和评估部门,太阳能和风电相关设备  应用:测量使用最新的电力电子技术的设备功耗和效率 新功能更新方式 对于新订购WT5000的客户,只需在选型时选择相关选件即可。 对于已购买WT5000的客户,可以通过购买选件许可的方式,订购波形数据流输出功能(760991-DS)和IEC谐波和电压波动/闪变测试功能(760991-G7)。 其他新增的标配功能,可以通过更新主机固件的方式进行升级。请联系我们当地的销售人员。 关于横河 横河电机成立于1915年,业务涉及测试测量、工业自动化控制(IA)和信息技术三大领域。其中,工业自动化控制(IA)业务主要为石油、化工、天然气、电力、钢铁、纸浆和造纸等行业提供至关重要的产品、服务和解决方案。生命科学业务旨在从根本上提高制药和食品行业价值链的生产率。而测试测量、航空以及其他业务依靠行业领先的精确度和可靠性持续为客户提供必须的仪器和设备。横河在61个国家建立113家公司,通过全球化网络与客户共同创新。2017年,横河电机的销售额达到38亿美元。   关于横河测量技术(上海)有限公司 横河测量技术(上海)有限公司作为日本横河电机株式会社的全资子公司全面负责YOKOGAWA测试仪器仪表在华销售、技术支持、售后维修及校正等一条龙业务。主要产品涵盖YOKOGAWA波形类、电功类、光通讯类、记录类及现场在线类测试仪表,是多方位综合通用仪器销售公司和全方位科技公司。     关于横河的更多信息,请访问以下网站。 https://tmi.yokogawa.com 

    时间:2020-03-11 关键词: 分析仪 横河 wt5000

  • 安捷伦科技公司发布电容分析仪

    安捷伦科技公司发布电容分析仪

    安捷伦科技公司日前宣布推出业界首款能够自动表征实际工作电压下功率器件节点电容的功率器件电容分析仪。 随着新材料(SiC 和 GaN 等)功率器件的使用日益广泛,开关电源的工作频率不断提高。因此,精确表征器件电容的重要性空前凸显。凭借可自动精确测量高偏置电压下的所有输入、输出和反向传输功率器件电容的功能,Agilent B1507A 功率器件电容分析仪能够轻松完成此项任务。 B1507A 为测量和测试高频开关电源的所有参数提供了完整解决方案。其测量功能包括高电压偏置(+/-3 kV)下的三端子电容(Ciss、Coss 和 Crss)、栅极电阻,同时通过对只能粗略测试IV 特征的曲线追踪仪等测试设备实施补偿,还能精确测量泄露电流和击穿电压。     专门设计的直观图形用户界面使毫无经验的新用户也能操控自如,对各种工作电压下的所有电容实施自动测量。凭借这些功能,B1507A 可以帮助功率电子电路设计人员选择在功率电子电路中使用的最佳器件,并帮助电子器件制造商测试器件的详细特征,从而最大限度提升产品性价比。 安捷伦八王子(Hachioji)半导体测试事业部总经理 Masaki Yamamoto 表示:“功率电子电路中使用的功率器件是满足业界有关低功耗、高开关频率需求的关键。然而直到现在行业中还没有哪种解决方案能够全面测试其在各种工作电压下的电容性能。B1507A 将会填补这一空白,对功率器件执行完整、可靠、自动化的电容测试。” B1507A 的关键特性包括: ·易于使用,能够对高偏置电压下的晶体管输入、输出和反向传输电容(Ciss、Coss、Crss、Cies、Coes、Cres)、独立的端接电容(Cgs、Cgd、Cds、Cge、Cgc、Cce)以及常开器件(例如 SiC JFET 或 GaN FET)执行全自动测量; ·内部栅极电阻(Rg)测量; ·随着栅极电压从负值变为正值,实施连续的电容测量; ·支持完整的电容测试流程,包括能够在泄露电流测量与电容测量之间轻松和精确地来回切换,无需重新连接线缆; ·支持基本的 IV 表征,包括击穿电压和阈值电压。

    时间:2019-08-12 关键词: 电容 分析仪 功率 电源新品

  • 基于单片机的音频信号分析仪的设计

    基于单片机的音频信号分析仪的设计

      O 引 言  目前,大多数音频信号处理仪不但体积大而且价格贵,在一些特殊方面难以普及使用,而嵌入式系统分析仪具有小巧可靠的特点,所以开发基于特殊功能单片机的音频分析仪器是语音识别的基础,具有很好的现实意义。信号分析原理是将信号从时间域转换成频率域,使原始信号中不明显特性变得明显,便于分析处理。对于音频信号来说,其主要特征参数为幅度谱、功率谱。该音频信号分析仪的工作过程为:对音频信号限幅放大、模数转换、快速傅里叶变换(FFT,时域到频域的转换)、特征值提取;从到音频信号的幅度谱,进而得到音频信号的功率谱。  1 硬件设计  “智能家居”(SmartHome)也称智能住宅。家居网络智能控制系统就是利用先进的计算机技术、通讯技术和嵌入式技术,将家中的各种设备通过家庭网络连接成系统。整个智能家居系统的构成如图1所示。在该系统中,对于某些家用电器设备的监测与控制需要进行音频信号的分析。  本设计选用Microchip公司的DSPIC30F6014A单片机为核心处理器,该芯片是MCU技术与DSP技术的结合,既包含了16位MCU的控制功能,又融合了DSP的高速运算技术,实际上就是数字微处理器、可方便地实现音频信号分析的各种功能。音频系统框图如图2所示,包括电源模块、预制电路、A/D转换模块、DSP模块、LCD显示模块等几个部分。各模块以及接口的具体设计和实现功能如下:  (1)电源模块:采用直流三端稳压电源设计,220 V交流电经降压、整流、滤波和稳压后,转换成系统需要的±5 V、±12 V电源电压。  (2)预制电路:为保证输入频宽在音频范围,前端直流偏置电路采用OP07放大器,第一级的加法器将输入信号与2.5 V电压值相加,第二级的反相器将信号转移到A/D转换能处理的0~5 V范围。因输入端50 Ω电阻的接地,故系统输入阻抗近似为50 Ω。  (3)A/D转换模块:因为音频信号的输入只有一路,所以在12位可配置的A/D模块的16个模拟输入引脚中只用到AN6,初始化时,将该引脚配置为模拟输入引脚,同时,因为处理后的音频信号电压为0~5 V,将A/D模块的参考电压设置为0 V,5 V。转换输出速率高达200 KSPS。  (4)DSP模块:该数字微处理器是改良的哈佛结构设计,可实时分析,具有很高的分辨率。通过Microchip公司的MPLAB C30 C编译器调用DSP模块,该编译器中提供49个DSP处理函数,可以完成全部的数字信号处理。  (5)LCD显示模块:用于直观显示频谱波形。  (6)ICD2调试接口:选用Microchip公司的ICD2在线调试器,为此预留了ICD2调试接口。  (7)RC振荡器:此单片机可工作在外部时钟输入、外部RC输入、内部快速RC振荡器、内部低功耗(RC)振荡器四种模式,以及在低功耗时使用的后分频器。本设计采用内部快速RC振荡器,它能提供7.37 MHz的时钟,由于要实现对音频信号实时处理,所以没有用到后分频器。  2 软件设计  音频系统主循环如图3所示。  (1)经过采样、A/D转换完成后,清除A/D使能标志,得到离散化的数字信号。  (2)调用周期判定函数,实现对信号周期性的分析。  (3)调用FFT变换函数,对离散信号的快速傅里叶变换,实现时域到频域的变换。  (4)显示输入信号的频谱。  (5)计算信号的功率谱及计算最大功率。  (6)显示信号的功率谱及最大功率。  2.1 A/D采样  理论分析:因12位的A/D模块,故量化单位为1/212,因频率分辨率△f=100 Hz、FFT的子样本点数N=512,故采样频率fs=51 200 Hz(fs≤N△f)、采样周期Ts=1/51 200 s(采样周期一采样时间+转换时间)。因振荡频率为7.37 MHz,故指令周期TCY=(1/7.37)×4=O.5μs。  实际控制:转换时间为14个TAD(为正确A/D转换,TAD=333.33 ns)。所以,配置A/D自动采样时间为6个TAD,A/D转换时钟为16TCY,则A/D转换总时间为0.092 ms,采样频率为10.87 kHz。  A/D模块工作在系统时钟源、自动转换模式,每完成一次转换进入一次中断。在程序中应该定义一个采样点数的结构体,用于存放A/D采集到的数据,每个结构体内包括一个实部和一个虚部。在中断服务子程序中,由A/D模块采集到的数字量存储到结构体的实部,共进行采样点数次转换,中断服务子程序的流程如图4所示。  2.2 周期判定  音频信号的频率分量不但多,而且不具周期性。测量周期可以在时域也可以在频域,但是由于频域测量周期性时要求某些频率点具有由规律的零点或接近零点出现,所以对于较为复杂的、频率分量较多且功率分布较均匀且低的信号就无法正确地分析其周期性。因此,对于信号的周期性判定,应该在对信号进行FFT变换之前,直接调用周期判断函数。周期性判定子程序流程图如图5所示。  2.3 FFT变换  由于直接傅里叶变换的计算量与子样本点数N的平方成正比,在N较大时,计算量太大,不适合在资源有限的嵌入式系统中实现。所以最常用基2 FFT算法,其主要思想是将N点直接傅里叶变换分解成多个较短的直接傅里叶变换,再利用旋转因子的周期性、对称性,在很大程度上节省了系统资源。  MPLAB C30 C编译器内部提供了几乎全部的数字信号处理软件工具,通过DSPIC30F系列微处理器,只需调用Microchip公司提供的库函数,即可方便的实现数字信号处理。对于基2 FFT变换来说,其软件流程图如图6所示。  2.4 特征值提取  对频域分析起决定作用的量包括采样频率、采样点数。通过FFT变换,得到离散化的幅度谱X(k),先将离散化的幅度值平方,再除于子样本点数N,就可得到该频率点对应的功率值(功率=X(k)*X(k)/N)。  3 结 语  系统的主要性能指标为:输入阻抗50 Ω;输入信号电压范围(峰-峰值)100 mV~5 V;输入信号包含的频率成分范围为200 Hz~10 kHz;频率分辨力为100Hz(可正确测量被测信号中,频差不小于100 Hz的频率分量的功率值);输入信号的总功率和各频率分量的功率,检测出的各频率分量的功率之和不小于总功率值的95%;各频率分量功率测量的相对误差的绝对值小于10%,总功率测量的相对误差的绝对值小于5%;以5 s周期刷新分析数据,信号各频率分量应按功率大小依次存储并可回放显示,同时实时显示信号总功率和至少前两个频率分量的频率值和功率值,并设暂停键保持显示的数据。基于DSP单片机技术的音频信号分析具有性能稳定、电路简单、速度快、成本低、体积小的特点,适用于需要音频信号分析的嵌入式系统中,可以在更多领域进一步推广和应用,如环境监测、语音识别、智能系统的控制等。

    时间:2019-03-22 关键词: 信号 音频 分析仪 单片机 嵌入式处理器

  • 基于FPGA的新型虚拟逻辑分析仪的设计

    基于FPGA的新型虚拟逻辑分析仪的设计

    摘 要: 提出了一种基于FPGA的虚拟逻辑分析仪的设计。该系统对采集到的模拟或数字信号进行存储、处理和逻辑分析。通过FPGA控制数据单次或连续采集、缓冲,通过PCI总线将缓冲区数据转移到硬盘管理卡,由硬盘管理卡将数据存入海量硬盘。关键词: 逻辑分析仪; 数据采样; PCI总线; FPGA 逻辑分析仪是一种通用数据域测试仪器。应用在由中大规模数字集成电路组成的数字系统中,主要查找总线相关性故障,能以多种方式跟踪与显示总线上的数据流,是测量领域不可缺少的工具。 随着电子技术和计算机技术的发展,逻辑分析仪与 PC机相结合,研发的虚拟逻辑分析仪是近年的一个新的发展方向,两者的结合扩展了逻辑分析仪的分析和计算能力,提高了性价比,且增强了仪器的通用性。现场可编程逻辑器件FPGA,是一种可由用户根据所设计的数字系统的要求,在现场由自己配置、定义的高密度专用数字集成电路。它具有设计方便、灵活、校验快和设计可重复改变的特点。 本文提出了一种基于FPGA的虚拟逻辑分析仪的设计方法。该系统对采集到的模拟或数字信号进行存储、预处理和逻辑分析。通过FPGA控制数据单次或连续采集、缓冲,通过PCI9030将缓冲区数据转移到硬盘管理卡,由硬盘管理卡将数据存入海量硬盘。1 系统结构设计 本文设计的虚拟逻辑分析仪主要由高速模拟量采集通道、高速数字量采集通道、PCI接口电路、时钟产生电路四部分组成。数据采集系统要解决的问题主要是数据的采集和传输问题。为了增强设计的灵活性和可扩展性,系统采用FPGA(Field Programmable Logic Array)来实现对A/D转换器、数据缓冲器、时钟、数据传输的逻辑控制。系统功能框图如图1所示。2 FPGA在系统中的应用 FPGA领域的快速发展使FPGA片上资源大量丰富,尤其是其高速性能和片上RAM使其特别适用于高速数据采集系统的设计。设计选用Altera公司的FLEX10K30E,该器件含有8个EAB(嵌入式阵列),每个EAB能够提供4 Kbit存储位,每个EAB都有双口RAM实现能力;提供30 000逻辑门;支持PCI总线,可提供 66 MHz的PCI性能;门级延时仅为6.5 ns。本系统中FPGA设计主要包含地址译码及初始化接口电路、分频电路、触发方式控制电路、采样时钟产生电路、8 bit转32 bit电路、中断电路等。FPGA功能框图如图2所示。3 系统功能分析与系统描述

    时间:2019-03-07 关键词: FPGA 分析仪 逻辑 嵌入式处理器

  • ADVANTECH嵌入式应用医疗行业解决方案---监护仪、分析仪解决方案

    ADVANTECH嵌入式应用医疗行业解决方案---监护仪、分析仪解决方案

    [摘要]:[关键词]: 电机 工控 组态软件 直线电机 1.研华以PCM-4825L、PCA-6740L为基础的方案,满足了客户多方面的要求 4825L是工业级设计,保证了系统的稳定性和可靠性,而且可以满足客户24小时连续工作的要求。4825L主板体积小巧(145 X 102mm),方便客户做系统内部结构的设计,满足了客户对主板尺寸的要求。   4825L贴片5X86 133M 嵌入式CPU(无须加装风扇),功耗只有+5V 1.8A。此外,主板集成LCD 驱动接口,支持DOC电子盘,两个串口和一个并口,功能十分贴切客户需求,符合行业客户对主板要求Just-enough的原则。主板还集成了PC/104的工业级插针式扩展接口,满足了客户在扩展专用功能时的需求。 研华专业的点屏服务可以是客户在选择LCD时无后顾之忧。 4825L的高性价比给客户真正的实惠。 PCM-4825L 6740L主板提供外接电源供电工作,配合四角固定安装;也提供ISA金手指扩展,配合无源底板插接安装。 6740L贴片STPC 5X86 133M 低功耗嵌入式CPU(无须加装风扇)及32M SDRAM,真正实现一体化设计。 提供DOC(Disk On Chip)及CFC(Compact Flash Card)两种电子盘接口。6740L主板提供外接电源供电工作,配合四角固定安装;也提供ISA金手指扩展,配合无源底板插接安装。 6740L贴片STPC 5X86 133M 低功耗嵌入式CPU(无须加装风扇)及32M SDRAM,真正实现一体化设计。 提供DOC(Disk On Chip)及CFC(Compact Flash Card)两种电子盘接口。PCA-6740L 2.为了更加贴切监护仪市场的需求,研华推出一款PC/104新产品3347贴片STPC Elite/Consumer II 133M 低功耗嵌入式CPU。主板贴片Chips 69000显示芯片,支持VGA及各种LCD。4M-SDRAM和4M Flash已经贴片在板,无须插接外部 电子盘,特别适合DOS用户的应用 4串口设计,特别适合多参数监护仪。 PCM-3347 3.监护仪平台最优解决方案研华公司深入了解监护仪市场,整合Intel、Microsoft、研华三家公司之专业优势,联手推出监护仪平台最优解决方案,供业内实力厂商参考选择。硬件平台:Intel RISC架构 Strong ARM系列 SA-1110 206/133M软件平台:Microsoft Embedded OS Windows CE 3.0/.NET硬件开发三种方案:SOM(System On Module)研华提供选用INTEL Strong ARM芯片SA-1110开发而成的标准主板核心模块SOM-1112,并提供依客户需求开发底载板服务。客户可以自己将希望实现的功能直接设计在底载板上,也可以提出要求,由研华代为设计开发。特点:    开发周期短    节省开发费用    底载板的开发设计空间给客户极大的灵活性 ODM研华提供客户包含Strong ARM在内多种RISC架构SOC(System On a Chip的ODM主板服务。研华提供的SOC包括:    Intel StrongARM  SA-1110 206/133M    Intel Xscale    ARM9OEM研华公司为更加灵活满足客户对硬件平台之要求,提供快速的OEM服务,参考产品PCM-7130。 软件开发四种方案:研华提供多种硬件方案,配套多种嵌入式软件方案可供选择:Windows CE 3.0 Windows NT Embedded Windows XP Embedded Windows CE.net 特点:    系统可裁剪    稳定性高    实时性强    开发资源丰富    支持无线网络(部分支持)4.新一代监护仪平台 针对国产监护仪的多方面瓶颈,我们基于研华12年嵌入式技术积累,推出新一代监护仪平台,供业内生产厂家选择。   平台MPC-100采用Strong ARM CPU及Windows CE 3.0,附带监护仪组态软件。 USB接口的六参数采集模块(供参考)。实现有线和无线以太网联网。主机提供LAN接口,可选提供PCMCIA无线联网(802.11b)的整套方案。 平台提供触摸屏控制及中文手写输入。整机(不含采集模块)待机时间长达6小时。10.4" 800 X 600分辨率高亮度TFT LCD显示。提供5个可以自定义的功能按键。提供声卡接口并内置喇叭。符合安规FCC Class B,CE,UL/CUL,BSMI,VCCI,CCIB

    时间:2019-01-02 关键词: 嵌入式 分析仪 嵌入式开发 解决方案 医疗

  • 嵌入式逻辑分析仪加速SoPC设计

    将可编程逻辑与cpu子系统集成于同一芯片令系统设计者可以在一定范围内决定某些功能的实现方式,aes先进加密标准算法的硬件实现即为这样的特殊应用实例。aes加密是互联网协议安全规范(ipsec) 的基础模块,提供增强无线连接安全性的ieee802.11i规范也采纳aes为其加密算法,因而传统通讯设备供应商需要增加aes模块以提供更全面的vpn服务。由于aes算法直接面向位操作,所以,它在可编程逻辑上可以得到非常高效的实现。    分析仪及其工作环境 fs2(first silicon solutions)公司的在系统分析仪支持基于quicklogic公司的嵌入式标准产品quickmips的单片系统硬件和软件开发。除了完全支持quickmips片上mips处理器的所有调试功能之外,该分析仪还内建可配置逻辑分析监控单元(clam),该单元可以从片外追踪并触发quickmips可编程逻辑的1024个指定信号。fs2探测器可 通过14针ejtag调试连接头以及1根10针(或38针)的追踪电缆来连接目标系统。quickmips可编程逻辑中的片上仪器应用模块(oci)通过fs2追踪电缆与用户指定的内部信号相连,用于追踪和触发。除可编程逻辑之外,quickmips内还集成了32位mips 4kc处理器和一系列片上外设。这些片上外设包括2个以太网接口、2个串口、1个32位66mhz的pci 主从接口、1个sdram和sram控制器、4个定时器以及1块片上sram。所有外设、处理器和可编程逻辑均通过amba总线连接(见图1)。amba总线为这些连接提供5个片上可用端口,包括先进高性能总线(ahb)主/从接口各1个以及3个先进外围总线(apb)从接口。任何实现于可编程逻辑的电路均可通过上述片上amba总线端口实现与处理器以及片上外设的连接,设计者可以根据实际需要使用上述5个端口中的不同组合来连接电路。quickmips的片上mips处理器也支持增强jtag(ejtag)接口。ejtag接口除支持处理器实现中止、单步、重启以及软件断点等调试功能之外,还包括指令/数据虚拟地址、硬件断点以及支持外部ejtag探测仪的tap端口。图1 quickmips片上可用资源框图

    时间:2019-01-01 关键词: 嵌入式 分析仪 嵌入式开发 sopc 逻辑

  • 基于ATmega128和μC/OS-II的在线钠离子分析仪的设计

    基于ATmega128和μC/OS-II的在线钠离子分析仪的设计

      1 引言  水和蒸汽是热力系统中的锅炉、汽轮机、过热器等设备的重要工作介质。当火力发电厂正常运行时,热力设备中都有水或蒸汽在流动。水、汽的品质都有规定的指标,一旦水、汽品质的指标超标,就会加速热力设备的腐蚀、结垢和积盐。当水汽中携带一些含钠的杂质时,将会导致汽轮机金属材料的点蚀、应力腐蚀或腐蚀疲劳,这些腐蚀通常会造成重大的经济损失。严重时甚至造成重大事故。钠离子含量是发电厂水汽品质的重要指标之一。因此,为防止结垢、结盐,减缓系统中金属部件的腐蚀。保证系统的安全经济运行,必须对电厂水汽系统中钠离子含量进行严格监测和控制。  2 测量原理  钠离子的测量是基于电化学中的电位分析法,由测量电极和参比电极及待测溶液构成原电池。测量电极是对钠离子具有选择性的玻璃电极,参比电极的电位保持恒定。当测量电极与参比电极同时浸入溶液后,即组成测量电池对,图1给出测量电池的示意图。其中钠测量电极的电位随溶液中钠离子的浓度符合能斯特方程式:  式中:E为钠电极电位;E0为钠电极的理论等电位点电位;R为气体常数,R=8.317 J/(mol.K),T为溶液的绝对温度,T=273+t,K;F为法拉第常数,F=9.649×104 C/mol;C为钠离子的浓度,ppb;f为钠离子活度系数,对于1 000 ppb以下的稀溶液f≈1。由钠离子选择性电极、参比电极以及待测溶液构成测量电池,通过一个高阻抗的毫伏计对被测溶液进行精确的电位测量,从而可直接测定溶液中钠离子的含量。  3 水路设计  对钠有选择性的玻璃电极对氢离子的响应比对钠离子响应还敏感,所以氢离子是钠测量时主要的干扰源,要用碱性试剂加以抑制。在对Na+的测量过程中需要合适的水路设计,对水样进行恒流,碱化。水路设计及工作过程如图2所示。  在正常测量时,样水从进口经三通电磁阀进人恒流杯,过多的样水从溢流口流出,由于负压原理,样水在T形块带动碱化气进入测量杯,水气混合后,PH值达到要求,流经测量电极和参比电极经出水口排出。当标定时,电磁阀进行切换,校准用标准溶液经电磁阀进入恒流杯,样水经卸压阀流出。该水路设计削弱了H+和流速造成的误差,提高了测量精度。  4 硬件电路设计  在线钠离子分析仪的硬件电路设计是以8位的微控制器ATmega128为核心,其总体的设计框图如图3所示。主要包括电源、信号调理电路、A/D转换、微控制器、扩展存储器、人机接口6个部分。  电极输出的是一个近似直流的电压信号,经放大处理后,进行A/D转换,将数字信号输入微控制器进行分析处理,然后存储和显示数据,并通过串口把数据传输给控制室。  4.1 微控制器  这里选用高性能8位单片机ATmega128。ATmega128为基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器,可广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通信设备、家用电器等各个领域。  ATmega128特点:内嵌128 KB的Flash程序存储器,擦写方便,便于产品的调试、开发、更新;内嵌4 KB的E2PROM和4KB的RAM,具有64 KB的外部存储器寻址空间;具有PWM功能的定时器/计数器(T/C);具有片内振荡器的可编程看门狗定时器:SPI串行端口;与IEEE1149.1规范兼容的JTAG测试接口(同时还可用于片上调试);低电压供电、宽工作电压范围:2.7~5.5 V;抗干扰能力强,可降低一般8位机中的软件抗干扰设计的工作量和硬件的使用量;工作温度范围符合工业级要求,达到-55℃~+125℃。基于ATmega128的诸多特点.因此这里选用ATmega128单片机作为在线钠离子分析仪的核心控制器。  4.2 A/D转换器  A/D转换器采用TI公司的AD7714。AD7714是适用于低频测量应用的完整模拟前端。器件直接从传感器接受低电平信号并输出串行数字。它使用∑-△转换技术以实现高达24位的无误码性能。输人信号加至专有的基于模拟调制器,具有可编程增益的前端。调制器的输出由片内数字滤波器处理。通过片内控制寄存器可对此数字滤波器编程,允许调整滤波器的截止频率和稳定时间。AD7714具有3个差分模拟输入(它也可配置为5个准差分模拟输入)以及差分基准输入,分别对温度信号和钠离子浓度信号采样。  4.3 存储部分  由于系统移植了μC/OS-II操作系统,各个任务均需要分配独立的堆栈空间,总线上扩展32 K字节的随机存储器KM62256。KM62256是8位数据宽度32 K字节的随机存储器,具有低功耗、速度快等优点。同时还扩展了64 KB字节的E2pROM AT24C512,用来存储电路校准数据和实时测量数据,并可存储一个月的历史数据,绘制历史曲线,详细反映水质变化过程和趋势,有利于发现和解决问题。  4.4 人机接口  采用TFT3224真彩液晶显示器,支持256色显示,带有触摸屏功能,改变了以往单一颜色显示、按键操作的风格。触摸屏接口器件选用ADS7846,它具有同步串行接口的12位取样模数转换器。此外测量值经串口远程传输到控制室。  5 软件设计  8位单片机为核心的测控系统程序一般采用前后台方式编写,后台运行一个大的无限循环,前台为多个中断,在这种方式中,中断服务程序提供的信息一直要等到后台程序运行到处理该信息时才能得到处理,所以在处理信息的及时性上这种系统要比实际做到的差,而且代码编写复杂,增加功能时任务量大,不便于维护。因此采用μC/OS-II操作系统。  5.1 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ  μC/OS-II是一个完整的,开源的,可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。程序量,仅7~8K,绝大部分代码采用ANSI C编写.便于移植。其稳定性与安全性方面已经过美国联邦航空管理局认证。  使用μC/OS设计软件系统首先要实现μC/OS在硬件应用平台上的移植,主要就是完成对OS_CPU_C.C,OS_CPU_A.ASM等多个与处理器相关文件的改写,在μC/OS的官方网站有在数十种处理器上移植成功的范例,可以免费下载,这里不再详细介绍。  基于μC/OS-II编写应用程序比较简单,首先根据系统功能合理划分任务,确定任务间的通信机制。每个任务都是相对独立的子模块,有唯一的优先级和自己的堆栈空间。每个任务处于以下5种状态的一种:休眠态、就绪态、运行态、挂起态及被中断态。内核在一个定时中断函数中查询进入就绪态中的优先级最高的任务,然后把当前任务挂起,保存现场,执行该任务。各个任务间根据信号量、消息邮箱、队列等通信方式传递信息。  5.2 任务划分  基于μC/OS-II编写应用程序主要的工作是划分任务和分配优先级及任务之间信息的传递。设计中,将整个系统划分为:①数据处理与显示;②菜单显示任务;③串口通信任务。A/D中断:AD7714的定时中断;触摸屏中断:点击触摸屏触发外部中断。软件设计如图4所示。  在AD7714的A/D定时中断服务中发送消息,数据处理及显示任务接收到消息后,把消息中的A/D数据经过公式推导,转换成相应的钠含量并显示。  在触摸屏中断处理函数中发送消息给菜单任务,菜单任务接收到消息中的坐标值后,进行判断并显示相应的菜单界面。串口通信任务把测量值经过串口远传到控制室。  6 结语  系统创新性在于将高性能微处理器MEGA128和新器件AD7714首次应用于水质监测信号采集。同时移植μC/OS-II操作系统。系统硬件电路简洁可靠,功耗低、可靠性高。软件实时性好,便于扩展功能。将此分析仪与进口仪表进行对照实验,数据如表1所示。  由表1数据可知,该分析仪的测量精度接近进口仪表。通过与国家标准比对,分析仪的各项指标已符合国标,可作为在线式仪表用于水质钠离子含量的连续检测。

    时间:2018-12-28 关键词: ii os 分析仪 在线 离子 uc/os

  • 基于ARM处理器的数据记录分析仪的设计

    基于ARM处理器的数据记录分析仪的设计

    摘要:为集中监控工业现场的大量自动化仪表,提高工业生产中的自动化水平,现以S3C2410A为主控芯片,以液晶屏为显示设备,以触摸屏为输入设备,以SD卡为存储设备,设计一种电力设备数据记录分析仪。记录仪支持CAN通信与485通信2种总线方式采集采样模块的数据,具有大屏幕显示输出,简单易行的触摸屏输入,利用以太网上传数据,大容量的存储空间,功能齐全,用途广泛。随着科学技术的发展和我国工业自动化程度的提高,大量的自动化设备和仪表已经广泛应用于各大厂矿的工业现场。这些设备和仪表大多具有数据采集,传送,联网的能力,然而在现场应用中,往往需要对各个设备的相关数据进行实时记录与及时分析。本文所设计的系统就是为了满足这样的需求。本系统以S3C2410为核心,采用linux实时操作系统,结合嵌入式设备与网络技术的优点,有可连接设备数量多,速度快,功能多及可扩展性强等优点,可完成大量电力设备的集中监控,显着提高用户自动化系统的可靠性,节约大量的人力物力。1 系统的总体结构系统的组成部分和主要功能如下:1)上位机部分,主要负责远程的信息配置与数据采集,记录,与处理。2)数据记录分析仪部分:主要负责现场的信息配置和数据记录与处理。3)单片机系统:主要负责环境信息的采集,监控,处理。2 系统的硬件设计记录仪的硬件系统由核心板与主板2部分构成。其中核心板主要负责CPU与RAM存储器,Flash存储器等的搭建。主板包括整个系统的电源部分,以太网通信部分,CAN通信部分,485通信部分,串行通信部分,显示部分,数据存储部分,CPLD部分等。核心板与主板通过双排插针的结构连接。硬件设计的的结构图如图1所示。图1 记录仪结构图2.1 核心板的设计核心板主要由CPU S3C2410、内存SDRAM、闪存NANDFlash、晶振电路、启动配置电路等几部分构成。CPU S3C2410A的内部仅仅集成了4k大小的SRAM,用作系统程序的引导程序空间,所以需要扩展一定容量的RAM,用来用作主程序的运行空间,数据及堆栈区。当系统启动时,CPU首先从复位地址0x0处读启动代码,完成系统初始化后,程序代码一般都调入SDRAM中运行,以提高系统的运行速度,同时,系统及用户堆栈,运行数据也都放在SDRAM中。SRAM中的引导程序完成以后,会将操作系统镜像加载到SDRAM中。本系统的SDRAM由2片HY57V561620T构建成1个32位的SDRAM存储结构。HY57V561620T是1个268 435 456位的CMOS SDRAM芯片,能够很好地满足大容量高宽度的存储需求。本系统中使用的Flash为三星公司的K9F1208.,容量为64MB,采用块页式存储管理,8个I/O引脚充当数据,地址,命令的复用端口。2.2 主板的设计如上所述,主板负责整个系统的电源部分,以太网通信部分,CAN通信部分,485通信部分,串行通信部分,显示部分,数据存储部分,CPLD部分等。2.2.1 电源模块的设计CPUS3C2410A芯片的各个模块采取独立供电,其中,内核在200MHz工作时,工作电压是1.8V,在266MHz工作时,工作电压是2V,存储器和I/O的工作电压是3.3V,所以本系统采用一个+5V的开关电源模块,然后再分别将+5V电压处理成3.3V电压和1.8V电压。其中3.3V电压是用低压差线性电压源通过+5V调整得到的。直流5V电压经外部接入,经过电源的滤波,输出平稳的,5V可用的电压,通过LM1117T的调整可以得到可用的3.3V电压。最后在输出端接入一个100μF的钽电容,来改善其瞬态响应和稳定性。原理图如图2所示。图2 3.3V电压的实现系统中的1.8V,是用线性电压调节器MIC5207根据3.3V转换而成的,其原理图如图3所示。输出电压用于向CPU的内核供电。在上图中,MIC5207的3脚接到CPU的PWREN管脚,通过PWREN给MIC5207一个电平,可以控制MIC5207的开关,从而可以将CPU内核的电源关闭,使其进入掉电状态。MIC5207的4脚接入1个470pF的旁路电容,其作用在于进一步降低噪音。其输出接入1个470pF的滤波电容,进一步使输出更加平稳。图3 1.8V电压的实现2.2.2 通信模块的设计本系统作为一个多功能的数据记录显示仪器,提供485通信与CAN通信与下位机采样模块连接。485通信与CAN通信是工业现场比较常用的2种模块。另外,系统还配置了以太网通信模块,便于将数据传送到上位机进行集中监控和管理。下面,就分别进行简单说明。1)485通信模块的设计485通信模块原理图如图4所示。图4 485通信模块原理图常规的485通信模块由电源隔离,光耦电气隔离,RS-485总线收发器与保护器构成。由于地回路的存在,通信回路与地之间存在电势差,在环境恶劣的场合尤为突出。电势差会在通信线之间形成共模电压。由于通信线之间对地阻抗不平衡,共模电压就会在通信线之间产生干扰电压,使通信的可靠性降低,严重情况下还会毁坏通信节点。电源隔离和光耦隔离的作用在于防止此情况发生,但是加入太多的隔离模块会使电路复杂化。在本系统中,采用集成的隔离485收发器模块RSM485CHT,它集成了电源隔离,光耦电气隔离,总线收发器与总线保护器。这样降低了系统的复杂程度,又能有效地提高电路的抗干扰能力,传输速度和可靠性。还有效地减小了PCB板的面积以及布线的复杂程度。由于RSM485CHT芯片的TXD,RXD,CON的接口匹配电平是+5V电平,而CPU的管脚电平是3.3V,所以需要接入1个总线电平转化器74LV4245A, 用来给3V器件和5V器件提供接口。也可以选择与3.3V电平匹配的隔离模块RSM3485CHT。2)CAN通信模块的设计CAN总线由BOSCH公司开发,最先应用于汽车工业,为解决现代汽车中庞大的电子控制装置之间的通讯,减少不断增加的信号线。它是一种多主方式的串行通信总线,有高的位速率,高的抗电磁干扰性,成本低,传输效率高,传输效率远,有可靠的错误处理和检错机制。因为CAN总线有很好的实时性能,所以在汽车工业,航空工业,工业控制,安全防护能领域得到了广泛的应用。CAN总线发明以来,出现了许许多多的CAN控制芯片,它们各有优势。本文所采用的控制芯片,是PHILIPS公司的SJA1000T。SJA1000是一种独立控制器,它增加了一种新的模式,可以支持CAN2.0B协议。它是82C200的替代品,相比于后者,它各方面的性能都有很大的提高,标识符由原来的11位扩展到29位,滤波方式由原来的单一方式改为单滤波和双滤波2种方式,并且在出错处理,超载能力,以及接受滤波等方面有了很大的改进。与485通信模块相同,CAN通信模块的设计仍然采用隔离模块CTM1050。CTM1050作为物理总线与CAN控制器之间的接口,用于提高总线的差动发送能力与CAN总线的差动接受能力。CTM1050则采用了全灌封工艺,内部集成了CAN总线所必需的所有收发电路,完全电器隔离电路,隔离电压。很好地实现了系统的模块化设计,简化了电路的连接与维护。CAN总线模块的原理图如图5所示。图5 CAN通信模块原理图如上图所示,CAN总线通信模块由CAN控制器SJA1000T与集成收发控制器CTM1050构成。CAN收发器连接到CAN总线,负责控制从CAN控制器到总线物理层或相反的逻辑电平信号,CAN收发器的上一层是CAN控制器,负责执行CAN规范的中完整的协议,通常用于报文缓冲和验收滤波。CAN控制器的上一层是CPU。SJA1000支持2种CPU类型:80C51 和68**,这一功能是通过配置MODE引脚实现的,在本系统中,采用80C51的INTEL模式,另外,采用独立的外接晶振,来改善CAN节点的EMC性能。3)以太网通信模块的设计监控器中的以太网接口设计是为了通过组态软件与上位机通信,从而提高整个系统的自动化程度,增加可操作性。以太网接口控制器主要包括MAC和PHY 2部分,其中MAC层控制作为逻辑控制比较容易承载处理器内部。没有集成MAC控制器的嵌入式处理器,更通用的方法是采用集成了MAC控制器与PHY的以太网控制器,本系统就是采取这种方法,以Host Bus接口的控制器有很多,本系统采用的是Cirrus Logic公司的CS8900[5]。CS8900A是一个真正的单片,全双工的以太网控制器,它把所有需要的模拟电路和数字电路集成为一个完整的以太网电路,有以下几个模块组成:直接的ISA-bus接口、接口缓冲内存、串行的EEPROM接口、带有10ASE-T端口和AUI端口的完整的模拟滤波器。CS8900可以设置为测试模式和休眠模式,低电平有效,正常模式下把nTEXT和nSLEEP位置高位。CS8900A-CQ3是一个3.3V电平的芯片,可以与S3C2410直接连通。在本系统中,在地址总线和CPU之间与数据总线与CPU之间都接入一个三态门,这样可以对总线进行有效的控制。另外,用CPLD模块代替了普通常用的与非门电路,节省了CPU的管脚,同时减小了电路板的体积。电路原理图如图6所示。图6 以太网模块原理图系统的显示模块采用800×600的液晶屏,电阻式触摸屏,结构比较简单,由于篇幅所限在此不再赘述。3 结论基于S3C2410的电力设备记录仪采用了功能强大的ARM920T内核的芯片作为CPU,支持485,CAN,以太网3种通信方式,采用液晶显示与触摸屏,大容量SD卡存储单元。能将分散在各个工作现场的设备数据集中起来,能自己完成数据的集中显示,分析,对各单元设备的操作控制,还可以作为数据传输的中间站,将数据传输于上位机进行集中的检测与控制。在工业现场的网络中,能起到很关键的作用。另外,该系统通用性强,搭配不同的软件定义,可以应用于许多场合。

    时间:2018-12-27 关键词: ARM 数据 处理器 分析仪 嵌入式处理器

  • 奥氏气体分析仪操作方法

    奥氏气体分析仪操作方法  1.洗涤与调整:将仪器的所有玻璃部分洗净,磨口活塞涂上凡士林,在各吸气球管中注入吸收剂。  2.洗气  目的是用气样冲洗仪器内原有的空气。  3.取样  如果液面不断往上升表明有漏气,要检查各连接处及磨口大活塞,堵漏后重新取样。若液面在稍有上升后停在一定位置上不再上升,证明不漏气,即可开始测定。  4.测定  CO2和O2的含量可按下式计算:CO2或O2(%)=×100   由于量气简体积是100ml,故测定前后量气筒读数之差便是所测气体的百分含量,可以不必计算。

    时间:2018-11-29 关键词: 分析仪 操作方法 奥氏气体

  • 基于PIC单片机的复费率电能表时钟误差分析仪的系统

    1 前 言 随着社会的发展,用电量增大,为提高用电效率,改善用电量不均衡的现象,国内各省市的电力部门己开始全面推出了复费率电能表,计量单位对复费率电能表检定的任务越来越繁重[1-2]。时钟的准确性是分时计量最重要的一部分。目前的计量单位对复费率电能表时钟检定的方法已经逐渐不能满足需要。为了解决目前复费率电能表时钟检定存在的问题,本文设计了一种基于PIC单片机的复费率电能表时钟误差分析仪的系统。该系统是一种便携式时钟误差检定装置,集计时检定,数据处理,数据传送等功能于一体,具有快捷、准确、有效的特点。 l频率测量原理[3-4] 系统测量频率采用的是多周期同步测量方法,这种方法是在直接测频的基础上发展测量方法,在目前的测频系统中得到越来越广泛的应用。多周期同步法测频技术的闸门时间不是固定的值,而是被测信号的整周期倍、即与被测信号同步,因此消除了对被测信号计数产生的±1个字误差,测量精度大大提高,而且达到了在整个测量频段的等精度测量。多周期同步测量方法测量的分辨率为: 日计时误差值:式中:Nx为对电能表的实际计数值;Ns、fs分别对应于电能表的标准值。系统最终将显示测量的电能表频率及日计时误差值。 2系统构成 2.1系统硬件组成 系统主要有3部分组成:前端电路、主控回路、显示及通讯部分。系统组成框图如图l所示。 当晶振工作时,会产生微弱的电磁波,且电磁波的频率和晶体振荡的频率一致。系统首先采集晶振频率信号,然后把采集到的信号通过滤波放大电路滤去高频干扰和低频漂移信号,同时也进行线性放大,使之变为一波形正规幅值适当的正弦信号,然后经过A/D转换变成数字信号进入:PIC单片机处理。 系统采用一种改进的双T型选频网络,在提高Q值的同时不影响其他参数变化,带通宽度更窄,带通效果更为显着。具体做法是:在反馈网络中再接一个同相输比例运放作为双T网络的负载。电路如图2所示。 A/D转换采用的是ADS7826芯片,该芯片是双12位,500 kHz的模拟数字(A/D)转换器,带有6条全差分输入通道,这些通道分为3对,用于进行高速同步信号采集。对采样与保持放大器的输入是全差分的并且保持差分状态直到A/D转换器的输入。这样在频率为50 kHz时仍可提供80 dB良好的共模抑制比,这在高噪声环境中是非常重要的。 本系统采用的处理器是PIC16F87X系列单片机[5-7]。PICl6F87X的内部有3个计数器(Timer0,Timerl.Tim-er2)和一个看门狗定时器(watchdog timer,WDT),这些计数器的结构与特性并不完全相同,具体到本系统使用的情况,被检定的信号频率的大概值为32768 Hz,基准频率为10 MHz。因此使用单片机内部的Timer0和Timerl两个计数器,基准频率信号使用Timer1,被检定的信号使用Timer0。Timer0是8位,最大计数值为256,Timerl是16位,最大计数值为65 536,各需要外接一个8位计数器才能满足需要。采用74LS393是双四位的二进制计数器可将计数增至24位。 系统中采用的是多周期同步测频法,需要在对被测信号开始计数的同时对基准信号计数,当被测信号计时完成的同时基准信号的技术也要停止。这一过程可以采用PIC16F87x内置的CCP模块来实现。CCP模块是指捕捉/比较/脉宽调制模块((2apturelC20mparelPWMmodule,CCP module),该模块可以提供外部信号捕捉、内部比较输出以及PWM输出这3种功能。捕捉与比较功能在基本的动作方式是相同的,在搭配定时器使用时,捕捉指的是侦测引脚上输入信号的状态。在信号的变化吻合设定的条件时(信号上升沿或下降沿出现时),产生中断并记录当时的定时器值;比较是将事先设定好的值与定时器的值相互比较,一旦两个值相等时,产生中断并驱动事先设定好的动作;PWM则是输出脉冲宽度可调的信号,脉冲的周期(period)和工作循环周期(duty cycle)是由内部的定时器比较产生的,因此也需要搭配定时器来使用。 系统显示采用AY0438驱动4位LCD显示电路。AY0438是.MicroChip公司生产的一种完整的CMOS显示驱动器,可在单片机或微处理器的控制下直接驱动LCD显示模块。它结构简单,使用方便。特别是在驱动32段LCD显示器方面,更能显示出它的精巧和方便。AY0438只用3条控制线即可连续不断地向与它相连的LCD显示器输进驱动信号。该器件内含32位锁存器,它既可以对被显示的数据进行锁存,也可以锁存微处理器的状态或波形。系统最终频率测量结果和日误差值将由其显示。 2.2系统软件组成 根据其实现的功能,可以把复费率电能表时钟晶振误差检定仪的软件划分为以下几个功能模块: (1)计时检定部分:主要功能是完成对信号的采集,计数和日计时误差的计算; (2)通讯及显示:通讯主要功能是完成单片机和上位机的通信,一般采用的是异 步串行通信;显示的功能是在液晶显示屏上显示出晶振频率的大小,计时误差等项; (3)其他一些子程序包括看门狗,延时,保护程序等。 系统流程图如图3所示。 3结束语 本文采用该系统对不同标准频率进行测试后,得到该系统的频率测量准确度:±0.15 PPM,日误差准确度≤10 ms。该系统采用多周期同步测量方法利用PIC单片机实现了复费率电能表误差检定仪的设计,具有体积小、重量轻、稳定可靠、易于操作、测量精度高的特点,实现了复费率电能表的误差检定。

    时间:2018-11-26 关键词: 费率 分析仪 误差 单片机

  • 嵌入式逻辑分析仪在FPGA设计中的应用

    1 引言 目前在设计和验证超高密度fpga时一般采用逻辑分析仪、示波器和总线分析仪,通过测试头和连接器把信号送到仪器上,设计者必须提供足够的i/o引脚进行全方位的检测,以及配置足够的引脚。加入额外的逻辑,以便能选择信号来驱动i/o引脚进行测试。这种方法虽能减少测试时所需配置的i/o引脚数量,但步骤繁琐。此外,随着fpga复杂度的增加,i/o引脚大都采用细间距工艺技术,使得引出i/o引脚变得很困难,本文所介绍的方法是在fpga设计中插入逻辑分析核,他具有普通逻辑分析仪的功能,包括触发、数据采集和存储等。利用逻辑分析核,用户可以访问fpga器件内部所有信号和节点,来自内部逻辑电路的信号可以通过fpga中的高速互连转移到内部存储器。这些信号以系统时钟速率传送,延迟很小。 altera公司的quartus ⅱ软件中的signaltap ⅱ就是这样一种基于逻辑分析核的嵌入式逻辑分析仪,他满足了fpga开发中硬件调试的要求,并且具有无干扰、便于升级、使用简单等特点。 2 signaltap ⅱ 的特点和使用方法 signaltap ⅱ 逻辑分析仪是第二代系统级调试工具,能够获取、显示可编程片上系统(sopc)的实时信号,帮助设计者在其系统设计中观察硬件和软件的交互作用,在可编程逻辑市场上,上,signaltap ⅱ 逻辑分析仪专用于quartus ⅱ 软件,与其他嵌入式逻辑分析仪相比,他支持的通道数最多,抽样深度最大,时钟速率最高。quartus ⅱ 软件4.0以及以后版本还提供了图形界面,定义了特定触发条件逻辑,实现更高的精度,解决问题的能力更强。signaltap ⅱ 嵌入式逻辑分析仪不需要对用户设计文件进行任何的外部探测或者修改,就可以得到内部节点或者i/o引脚的状态,目前signaltap ⅱ 逻辑分析仪支持的器件系列包括:stratix ⅱ,stratix,stratix gx,cyclone ⅱ,cyclone,apex ⅱ,apex 20ke,apex 20kc,apex 20k,excalibur和mercury。 在设计中嵌入signaltap ⅱ逻辑分析仪有2种方法:第一种方法是建立一个signaltap ⅱ(.stp),然后定义stp文件的详细内容;第二种方法是用mega wizard plun-in manager建立并配置stp文件,然后用mega wizard实例化一个hdl输出模块,图1给出了用这两种方法建立和使用signaltap ⅱ逻辑分析仪的过程。 图2所示为signaltap ⅱ的编辑窗,以此介绍设置signaltap ⅱ文件的基本流程。 设置采样时钟 采样时钟决定了显示信号波形的分辨率。采样时钟在上升沿处采集数据,建议最好使用全局时钟而不要使用门控时钟作为采样时钟。 设置被测信号 可以使用node finder中的filter查找所有综合和布局布线的signaltap ⅱ节点,添加要观察的信号,逻辑分析仪不可测试的信号包括:逻辑单元的进位信号、pll的时钟输出、jtag引脚信号、lvds(低压差分)信号。 设置采样深度 存储每一个信号所需要的采样数,采样深度的范围从0-128kb。设置buffer acquisition mode buffer acquisition mode包括的circular和segmented两种模式,每当触发条件满足使就捕获一段数据,该功能可以去掉无关的数据,使采样缓存的使用更加灵活。 触发级数 signaltap ⅱ支持多级触发的触发方式。,最多可支持10级触发。 触发类型 可以选择basic和advanced两种类型,如果选择basic,在stp文件中必须为每个信号设置触发模式,signaltap ⅱ逻辑分析仪中有6种触发模式可供选择;如果选择advanced,则设计者必须为逻辑分析仪建立触发条件表达式。 3 实例分析 本文以一个正弦信号发生器为例,具体说明使用嵌入式逻辑分析仪进行实时测试的具体过程,本文的设计实例是基于altera公司cyclone系列的ep1c6q240c8。 图3是正弦信号发生器的结构图,其顶层设计文件由vhdl语言设计完成,及设计包含2个部分:rom的地址信号发生器,由6位计数器担任;一个正弦数据rom,由lpm_rom模块构造,lpm_rom底层是fpga的eab,esb和m4k等模块,地址发生器的时钟clk的输入频率f0与每个周期的波形数据点数(以64点为例)以及d/a输出的频率关系是:f=f0/64,硬件描述语言设计的正弦信号发生器所对应的rtl电路图如图4所示。 根据上述signaltap ⅱ的使用步骤,首先调入待测信号,这里,选择2组信号:8位输出总线信号dout和地址发生计数器内部锁存器总线q1信号,对signaltap ⅱ的参数进行设置,逻辑分析仪的采集时钟选为工程的主频时钟信号clk,采样深度设为1kb,根据待观察信号的要求,

    时间:2018-11-23 关键词: FPGA 嵌入式 分析仪 嵌入式开发 逻辑

  • 如何安全合理的去使用二氧化碳分析仪

    工业进步的不同环境的进化也得到了制约,经济与健康应该同时去抓,我们的生活才能美好,所以合理的运用各种仪器仪表,才能合理的调整这种污染对我们的危害。一、二氧化碳性质相对分子质量 熔点(摄氏度) 沸点(摄氏度)44.01 -78.48(升华) -56.6(5270帕)性状 溶解情况无色,无味气体。 常温下能溶于水,部分生成碳酸。能溶于水(体积比1:1),生成碳酸。结构式 分子式 相对密度O=C=O CO2 相对密度1.101(-37℃)二、二氧化碳的危害现在地球上气温越来越高,是因为二氧化碳增多造成的。因为二氧化碳具有保温的作用,现在这一群体的成员越来越多,使温度升高,显得越来越重要,近100年,全球气温升高0.6℃,照这样下去,预计到2 1世纪中叶,全球气温将升高1.5——4.5℃。海平面升高,也是二氧化碳增多造成的,近100年,海平面上升14厘米,到21世纪中叶,海平面将会上升25——140厘米,海平面的上升,亚马逊雨林将会消失,两极海洋的冰块也将全部融化。所有这些变化对野生动物而言无异于灭顶之灾。空气中含有约0.03%二氧化碳,但由于人类活动(如化石燃料燃烧)影响,近年来二氧化碳含量猛增,导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高……旨在遏制二氧化碳过量排放的《京都议定书》已经生效,有望通过国际合作遏制温室效应。三、不同浓度的二氧化碳对人体的影响(二氧化碳检测仪)350~450ppm 同一般室外环境350~1000ppm 空气清新,呼吸顺畅1000~2000ppm 感觉空气浑浊,并开始觉得昏昏欲睡2000~5000ppm 感觉头痛、嗜睡、呆滞、注意力无法集中、心跳加速、轻度恶心大于5000ppm 可能导致严重缺氧,造成永久性脑损伤、昏迷、甚至死亡四、二氧化碳的产生 (二氧化碳检测仪)(1)凡是有机物(包括动植物)在分解、发酵、腐烂、变质的过程中都可释放出CO2。(2)石油、石腊、煤炭、天然气燃烧过程中,也要释放出CO2。(3)石油、煤炭在生产化工产品过程中,也会释放出CO2。(4)所有粪便、腐植酸在发酵,熟化的过程中也能释放出CO2。(5)所有动物在呼吸过程中,都要吸氧气吐出CO2。(6)所有绿色植物都吸收CO22释放出氧气,进行光合作用。(二氧化碳检测仪)二氧化碳在工业中运用的十分广泛了,为了社会和自身的安全提醒工业企业,最好能够选购可燃气体检测仪科学的进行测试和检测,为营造一个晴朗的蓝天贡献一份力量。

    时间:2018-11-22 关键词: 分析仪 二氧化碳

  • 嵌入式逻辑分析仪在FPGA时序匹配设计中的应用

    嵌入式逻辑分析仪在FPGA时序匹配设计中的应用

    引言 随着FPGA器件规模的不断增加、封装密度不断提高,传统逻辑分析仪在FPGA板级调试中的应用日益困难。 为此,主流FPGA厂商相继在其开发工具中增加了嵌入式逻辑分析仪(ELA) IP软核,如Lattice在ispLEVER中提供的ispTRACY,Xilinx在ISE中提供的ChipScopePro,Altera在Quartus II提供中的Signal Tap II等。ELA在FPGA内部预先设计探测点和测试逻辑,可在软件工具的配合下对FPGA设计进行较全面的测试。采用ELA,只需用JTAG下载电缆连接待调试的FPGA器件,占用FPGA的部分逻辑资源和内部存储器资源,无需传统的逻辑分析仪就可以观察FPGA的内部信号和I/O引脚的状态。 以我们开发的全彩LED同步显示控制系统为例,该系统包括采集、传输、接收等模块,FPGA为Altera Cyclone系列PQFP封装的EP1C6Q240C8,逻辑单元(LE)数量为5980个,RAM大小为92160 bit。使用Quartus II软件首次对设计文件进行综合布局和布线,将布线好的工程下载到FPGA板上运行时,全彩LED屏显示效果非常差,图像闪烁且左右移动。根据Quartus II编译报告可以看出,该工程消耗的器件资源仅为26%,但是却占用了90%的引脚,留给外部测试的引脚仅为10%,使得利用Quartus II内部集成软件测试的优势得以体现。为了找出设计缺陷,采用Signal Tap II采集到FPGA内各个关键信号的波形,根据波形找出原因在于LED显示屏接收板中的数据信号较控制信号形成了延时,造成了时序不匹配。 本文介绍的FPGA时序匹配设计方法,利用Quartus II软件中的Signal Tap II采集FPGA内部信号波形,通过比较分析采集的数据,可得出精确的延时信息。在Signal Tap II时序测试结果的指导下改进了设计,经实际电路的波形测试证明,LED显示屏接收板中的数据信号与控制信号时序匹配良好。 Signal Tap II Signal Tap II是Altera公司FPGA开发软件Quartus II中的一个实用工具,能够捕获、显示FPGA内部节点或I/O引脚实时信号的状态,帮助设计者在系统设计时观察硬件和软件的交互作用。 图1为Signal Tap II嵌入式逻辑分析仪采集数据的原理框图。其中CLK(采样时钟)和Trigger(触发逻辑)可以根据需要设定。在Signal Tap II工作时,待测试信号在CLK的上升沿被嵌入式逻辑分析仪实时捕获,经FPGA内部的RAM缓存后,通过JTAG接口传送至Quratus II软件中显示。其中,RAM缓存方式有连续存储和分段存储。JTAG接口用的下载电缆包括USB Blaster、ByteBlasterMV、ByteBlaster II或MasterBlaster等。这些在Signal Tap II工作窗口可以灵活设置。 嵌入式逻辑分析仪捕获数据的流程如图2所示。首先判断时钟的上升沿是否满足,不满足继续等待时钟,满足先捕获前触发数据,触发级别满足后,捕获后触发数据,然后清除数据,结束该捕获流程。其中Signal Tap II最多可支持10级触发级别。触发级别高意味着可接收更复杂的数据获取命令,提供更高的精度和问题解决能力。 使用Signal Tap II设计时序匹配电路 延时的产生 在LED全彩大屏同步显示控制系统中,针对占空比控制亮度损失大的问题,在显示驱动控制模块设计中采用了分场叠加与占空比控制相结合的方法对存储的图像数据进行分场扫描,实现了低亮度损失、800×512分辨率、256级灰度LED全彩大屏的显示。其中,“分场叠加”是指:前端将一幅彩色图像的数据按灰度级分解为多个位平面,终端根据不同位平面数据扫描不同的场次,在有限时间内实现各场次的叠加,从而在LED全彩大屏上重建彩色图像。 图3为位面分离模块在Quartus II软件中生成的引脚图。其中RGBdin[23..0]为输入的颜色数据(R、G、B三种颜色各八位),clkin156为输入数据时钟, clk_after85pc为延时后的使能信号,rst_bit_regroup为移位寄存器的复位信号,rst_mux为颜色位选择器的复位信号, rgb_regroup_output[23..0]是经过数据重组后输出的数据。 “位面分离模块”实现“分场存储”功能,即将每个颜色的8比特数据(以256级灰度为例)按灰度级分类,分别存入存储器的8个数据段中。位平面的分离需要时间,将带来系统延时。图4为利用Signal Tap II采集的输入数据RGBdin[23..16]和输出数据rgb_regroup_output[23..16]的波形关系。其中采样时钟设置为 clk38 (CRT显示器分辨率为800×600,刷新频率为60Hz,输出的点时钟为38MHz),采样深度设置为4K bit,则Signal Tap II采集波形时占用了16×4K=64K bit个存储单元。 由图4 (黑色亮线)可以看出,输出数据在第9个时钟(clk38)时由FF(高阻)变成有效数据。该模块的输出数据是送到外部存储器中进行缓存的,存储器的写使能信号为输入数据的数据有效信号。由于该数据延时了9个clk38时钟,存储器的写使能控制信号也应延时9个clk38时钟生效。 时序匹配设计及测试波形 基于D触发器的延时功能,设计了如图5所示的时序匹配模块,解决了上述位面分离操作与写存储器控制信号的时序匹配问题。图5中,flag为数据的有效信号标志,高电平时数据输出有效;Clk156为点时钟38MHz的四倍频时钟,Flag_delay8和flag_delay9分别是flag延时8 个clk38时钟和9个clk38时钟的新的数据有效信号标志。 根据理论计算,一个D触发器会带来一个clk156的时钟的延时,那么要延时9个clk38的时钟必须使用36个D触发器。实际上,D触发器固定的建立时间、保持时间,也会带来系统延时。根据Signal Tap II采集的波形对D触发器的个数进行适当的删减,达到了精确的9个clk38时钟的延时,最后的时序匹配模块由34个D触发器构成。 图6为时序匹配模块的内部框图。D触发器D端口接flag,clk端口接clk156,第30个和第34个D触发器Q端口分别连接 Flag_delay8和flag_delay9。该时序匹配模块采用四倍于clk38的clk156作为驱动时钟,以确保延时信号的相位延时足够精确。 图7为Signal Tap II采集时序匹配模块的波形输出。其采样时钟为38MHz,采样深度为4K bit。rgb_regroup_output[23..0]为位面分离后红色输出的数据。可以看出,输出数据在flag_delay9的上升沿开始由 FFh(高阻)变成有效数据00h,达到了数据和控制信号的完全同步。 性能分析 把该时序匹配模块加入工程,重新综合布局布线,下载到全彩LED大屏同步显示控制系统的接收板上,Quartus II编译报告中除了占用部分内部存储器资源和LE资源,其它的(如I/O引脚的利用率)都没有变化。观察LED大屏显示效果,图像清晰稳定,证明了该时序匹配模块的可行性。 该时序匹配模块仅为LED同步显示控制系统中一个最简单的模块,用于示例说明嵌入式逻辑分析仪Signal Tap II在FPGA时序匹配设计中的应用方法。应用Signal Tap II还能解决各种各样的问题,如外部存储器的双向数据口的实时波形检测、驱动模块的并串转换波形等。使用Signal Tap II有如下优点: ·不占用额外的I/O引脚。利用Signal Tap II成功的采集了FPGA内部信号的波形,如flag,flag_delay8,flag_delay9等都为FPGA内部寄存器信号。 ·Signal Tap II为硬件板级调试工具,它采集的波形是工程下载后的实时波形,方便设计者查找引起设计缺陷的原因。 ·节约成本。Signal Tap II集成在Quartus II软件中,无需另外付费。 使用Signal Tap II时应注意: ·用Signal Tap II 采集数据时,应符合采样定律,即采样频率必须是信号最大频率的两倍或更高,否则采集到的波形会失真或者是一条全低的直线。 ·采样深度决定了每个信号可存储的采样数目,信号的数量和采样深度的乘积不能超过所选FPGA芯片内部RAM的大小,添加待观察信号、设置了采样深度后,可以根据Signal Tap II的Instance Manager 窗口观察内部存储资源的使用情况。如果观察的信号数量多,采样深度设置受到限制,此时灵活设置触发条件相当必要。图4和图7采集的波形都是以设置 RGBdin[23..16]为00h为触发条件,如图4,7中的虚线所示。 ·Signal Tap II必须工作在JTAG方式,调试完成后应将Signal Tap II文件移除,以免浪费FPGA资源。 结语 时序匹配是FPGA电路设计中的一个重要问题,介绍了一种应用嵌入式逻辑分析仪Signal Tap II捕获FPGA内部信号波形的方法,通过比较分析采集的数据,可得出精确的延时信息,指导FPGA时序匹配的设计。 以LED全彩大屏同步显示控制系统中显示驱动控制部分的位面分离模块为例,在嵌入式逻辑分析仪Signal Tap II的时序测试结果的指导下,设计一个由34个D触发器构成的时序匹配模块,经实际电路的波形测试证明,信号时序匹配良好。

    时间:2018-11-16 关键词: 嵌入式 分析仪 嵌入式开发 时序 逻辑

  • 不锈钢分析仪的主要特点

    一、主要技术参数  1、分析方法:光电比色分析法  2、量程范围:0-1.999A吸光度值,0-99.99%浓度值  3、测量精度:符合GB/T223标准  4、可测元素:硅、锰、磷、铜、镍、铬、钼、钛、铝等  二、主要特点:  1、采用“智能动态跟踪”和“标准曲线的非线性回归”技术,结果数显直读。自动打印。  2、采用微机控制及数据处理,可储存12条曲线,并可进行曲线修正,具有断电数据保护等功能。  3、仪器设计合理,变更滤色片、比色皿、称样量,以及合理利用曲线,可以扩大测量元素的品种及含量范围。(元素品种可以超过3个,理论上可以达到12个元素,含量范围可以增宽,如Ni:0.01-30.0%,Mo:0.01-7.0%,Cr:0.01-25.0%)  4、特别推荐:适合于不锈钢中多元素的分析。

    时间:2018-11-13 关键词: 分析仪 不锈钢 主要特点

  • 基于CompactRIO的电能质量分析仪

    本文的主要目的是实现一个包含一套完整的仪器的电能质量分析仪,该仪器能够执行所有必要的电能相关的测量,并且能够在一个运行实时操作系统的小型硬件系统上实现并行处理。另外,系统的可扩展性也是必须要考虑进来的要点,这主要是为了在进行设计测量和数据处理运算时符合最新的IEC和EN标准。 图1带有电能质量监控功能的电能传输示意图 什么是需要测量的量? 电压质量由以下参数进行定义:频率、电压电平变化、闪变、三相系统不平衡、谐波光谱、总谐波失真和信号电压电平等。特殊情况下需要将电流信号和电压一起分析。这样就可以分析电流相关的参数,并能够计算一些间接参量。 典型的电能质量分析仪采集并分析电网中的三路电压,并根据国际标准的规定计算电压质量。 电能质量测量很重要? 电能的不同寻常之处在于它必须连续不断被接收和使用,人们无法方便地大量储存电能,并且在使用前无法方便地对它进行质量检验。此时进行预防工作的成本相对而言是较低的,并且工程师从优化系统运行流程到监测与控制设备的整体安装等。 若电能质量较差,则有可能对生产线造成重大损伤。因此,通过监测电能质量,我们就能够在系统遭到损伤,并导致严重的财务损失之前找到潜在的问题。 我们的电能质量分析软硬件包被命名为ENA,是用于电能质量监测的综合的模块化系统。 基于CompactRIO的电能质量分析仪 本文展示的型号是ENA450电能质量分析仪,但是由于NICompactRIO产品系列和系统的可扩展性以及LabVIEW代码的可移植性,满足各种不同的应用以及客户的特殊需要可以将系统调节成不同的尺寸大小。 除基于完全灵活的NICompactRIO系统(ENA450.EC)以外,本文还创造了另外两种整体解决方案,可以把应用程序部署至:"集成化的CompactRIO系统(ENA450.EB,ENA450.NB);"或者单板RIO(即Single-BoardRIO)(ENA460)系统。 电能质量分析仪的性能由仪器硬件和软件确定。ENA电能质量监测系统包含一系列的软件应用程序,这些应用程序可以用于分析仪的远程控制、已储存数据分析及通过因特网发布电能质量数据。 如何选择开发平台 与传统的基于计算机的仪器相比较,C系列模块实现系统更加紧凑、坚固,并且尺寸更小。而且,NICompactRIO系列产品还能够为我们提供各种不同的尺寸规格,能够快速适应不同客户及不同应用的需要。 本文从丰富的C系列I/O模块中选择了为电网测量而设计的NI9225300V功率测量模块进行高电压的测量。该模块能够测量110V电网的相电压和线电压,以及240V电网的相电压。针对电流测量,我们使用了NI9227。它还具有更好的温度规格(工作温度范围在-40°C和+70°C之间),以及非常低的功率消耗(约为8瓦)。 NI9225电能质量分析仪和NI9227电能质量分析仪能够在50k采样点/秒的采样率下实现同步采样,能够实现精确的三相功率测量以及电能质量测量。本文还设计了特殊的电压和电流模块供选择:EL9215U-R1和EL9215I-R1,它们都基于NI9215模块设计并内嵌了我们的信号调理电子元件。它们占用三个插槽,可以集成到CompactRIO机箱中使用。ENA电能质量分析仪固件的最低要求是带400MHz处理器的控制器和带有2M现场可编程门阵列(GateFPGA)的机箱。 测量能力 固件ENA-Node包括一些并行运行的软件模块: "FFT分析仪 "矢量分析仪 "电流监测器 "闪变计 "EN50160电压监视器 "半周期RMS监视器 "电压发报和报警 "数字输入 图2ENA450接线图–如何连接到输电线 软件将会分析电网的三个电压信号(最高可达300Vrms)和三路电流瞬时值,以便计算电网的各种变量:RMS值、频率、谐波光谱、总谐波失真、闪变、三相系统不平衡、有功功率、无功功率、电能和许多其他变量。所有上述固件模块都适合于50Hz和60Hz电力系统。所有仪器都在9.6kS/秒/通道的采样率下工作。 通过使用NI9227电流模块或者通过电流钳连接到ELCOMEL9215I-R1电流模块,可以直接测量电流变送器(1A/5A)输出的电流。采样率与被测量信号的频率同步。实施的算法符合IEC61000-4-30、IEC61000-4-15和IEC61000-4-7等电能质量标准的规定。 可测量的变量列表 用于仪器控制、数据管理和报表的用户界面 所有仪器控制、数据显示和测量配置都通过ENA-Touch用户界面进行。为了显示测量的数值,它可以容易、妥当地实现配置并显示测量的数据。同时由于显示了所有的联机数据,系统也允许储存数据以进行离线分析。计算后的变量可及时地进行累计并且一些数据在储存之前就经过了统计评估。数据根据一个规定的时间间隔定期储存,另有一些基于事件的数据仅在事件发生时进行储存。 ENA-Touch用户界面对于控制进行了优化,能够使用触摸屏进行显示,并且也可以在分辨率为800x480的超级移动PC上使用。ENA-Touch可以通过因特网TCP/IP协议远程控制ENA-Node。有两种类型的可视化面板:一些面板在表格中显示固定数值,一些面板能够支持多种显示数据的方法(如表格、频域图表、图表、矢量图表及电能质量的统计结果)以便显示用户自定义的数值。利用ENA-Report可以很方便地地对储存的数据进行离线分析,并生成报告。 结论 由于该解决方案具有开放性,所以现有系统能够很容易与其他系统结合,通信协议可以根据客户需求进行调整或者集成到用户现有的SCADA系统中。通过使用具有内置信号调理功能的C系列模块,可以实现强大的、用户容易掌握的解决方案,可以在很大程度上简化软件维护和进一步开发。 开放式硬件架构允许用户添加新的DIO用于监测和控制,或者添加通信模块实现GPS或者GSM无线通信。这一电能质量监测系统的主要优势在于性能高,灵活性好并且尺寸小。

    时间:2018-11-07 关键词: compactrio 分析仪 电能质量

首页  上一页  1 2 3 4 5 6 7 8 9 下一页 尾页
发布文章

技术子站

更多

项目外包