随着技术的飞速发展,电力电子装置如变频设备、变流设备等容量日益扩大,数量日益增多,使得电网中的谐波污染日益严重,给电力系统和各类用电设备带来危害,轻则增加能耗,缩短设备使用寿命,重则造成用电事故,影响安全生产.电力系统中的谐波问题早在20世纪20年代就引起了人们的注意.近年来,产生谐波的设备类型及数量均已剧增,并将继续增长,谐波造成的危害也日趋严重.该论文分析比较了传统测量谐波装置和基于FPGA的新型谐波测量仪器的特性.分析了基于FFT的谐波测量方法,综述了可编程元器件的发展过程、主要工艺发展及目前的应用情况,并介绍了一种主流硬件描述语言Verilog HDL的语法及其具体应用.分析了高速数字信号系统的信号完整性问题,提出了使用FPGA实现的整合处理器解决高速数字系统信号完整性问题的方法,并比较分析了各种主流的整合处理器解决方案的优缺点.分析了使用实时操作系统进行复杂嵌入式系统软件开发的优缺点,并在该系统软件开发中成功移植应用了实时操作系统UCOSII,改造了该操作系统中内存管理方式.研究了使用FPGA实现FFT算法的优缺点,对比分析了主要硬件实现架构的性能和优缺点,提出了一种基于浮点数的FFT算法FPGA实现架构,详细设计了基于浮点数的硬件乘法器和加法器.该设计架构运行稳定,计算速度快捷.并通过实际仿真验证了该设计的正确性和优越性.最终通过以上工作设计实现了一种新型的基于FPGA的谐波测量仪,该仪器的变送单元和采样单元通过实际型式试验检验,符合设计要求.该仪器的FPGA单元通过系统仿真,符合设计要求.
上传时间： 2013-04-24
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随着各种非线性电力电子设备的大量应用，电网中的谐波污染日益严重。为了保证电力系统的安全经济运行，保证电气设备和用电人员的安全，治理电磁环境污染、维护绿色环境，研究实时、准确的电力谐波分析系统，对电网中的谐波进行实时检测、分析和监控，都具有重要的理论和工程实际意义。 目前实际应用的电力谐波分析系统大多是以单片机为核心组成。单片机运行速度慢，实时性较差，不能满足实际应用中对系统实时性越来越高的要求。另外，单片机的地址线和数据线位数较少，这使得由单片机构成的电力谐波分析系统外围电路庞大，系统的可靠性和可维护性上都大打折扣。 本文首先研究了电力谐波的产生，危害及国内外研究现状，对电力谐波检测中常用的各种算法进行分析和比较；然后介绍了FPGA芯片的特性和SOPC系统的特点，并分析比较了传统测量谐波装置和基于FPGA的新型谐波测量仪器的特性。综述了可编程元器件的发展过程、主要工艺发展及目前的应用情况。 然后，对整个谐波处理器系统的框架及结构进行描述，包括系统的功能结构分配，外围硬件电路的结构及软件设计流程。其后，针对系统外围硬件电路、FFTIP核设计和SOPC系统的组建，进行详细的分析与设计。系统采用NiosⅡ处理器核和FFT运算协处理器相结合的结构。FFT运算用专门的FFT运算协处理器核完成，使得系统克服的单片机系统实时性差和速度慢的缺点。FFTIP核采用现在ASIC领域的一种主流硬件描述语言VHDL进行编写，采用顺序的处理结构和IEEE浮点标准运算，具有系统简单、占用硬件资源少和高运算精度的优点。谐波分析仪系统组建采用SOPC系统。SOPC系统具有可对硬件剪裁和添加的特点，使得系统的更简单，应用面更广，专用性更强的优点。最后，给出了对系统中各模块进行仿真及系统生成的结果。
上传时间： 2013-04-24
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随着计算机技术的突飞猛进以及移动通讯技术在日常生活中的不断深入，数据采集不断地向多路、高速、智能化的方向发展。本文针对此需求，实现了一种应用FPGA的多路、高速的数据采集系统，从而为测量仪器提供良好的采集数据。 本文设计了一种基于AD+FPGA+DSP的多路数据采集处理系统，针对此系统设计了基于AD9446的模数转换采集板，再将模数转换采集板的数据传送至基于FPGA的采集控制模块进行数据的压缩以及缓冲存储，最后由DSP调入数据进行数据的处理。本文的设计主要分为两部分，一部分为模数转换采集板的设计与调试，另一部分为采集控制模块的设计与仿真。 经设计与调试，模数转换模块可为系统提供稳定可靠的数据，能稳定工作在百兆的频率下；采集控制模块能实时地完成数据压缩与数据缓冲，并能通过时钟管理模块来控制前端AD的采样，该模块也能稳定工作在百兆的频率下。该系统为多路、高速的数据采集系统，并能稳定工作，从而能满足电子测量仪器的要求。
上传时间： 2013-05-24
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采用RISC结构型单片机Atmega128作为微处理器，320×240点阵大屏幕液晶显示器，全中文界面，读数直观，测量迅速，可在规程要求的测量点自动进行测量。模拟线路采用电位差式测量原理，具有较高的抗电磁干扰能力和较好的稳定性，结合微处理器技术及系统的引入，使该产品成为高智能化数字测量仪器。本产品执行标准及检定规格：《JJG169-93互感器校验仪检定规程》、《JJG313-94测量用电流互感器检定规程》、《GB1208-1997电流互感器》、《DL/T668-1999测量用互感器检验装置》、《DL/T448-2000电能计量装置技术管理规程》，测量对象为0.5级及以下精度电流互感器。
上传时间： 2013-11-11
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本文提出了一种基于Atmega128 单片机的某种专用泥浆压力脉冲信号仿真器，该仿真器用于石油钻井无线随钻测量仪器的研制开发和维修过程中。本信号仿真器的核心是ATmega128 单片机，通过单片机的软件来模拟各种不同类型的信号和噪声，并且能将这些信号和噪声混合后，通过特殊的硬件电路以4-20 毫安电流环的标准工业传感器形式输出。这种仿真器使用简单方便，能够逼真的模拟实际工程现场的压力信号，稳定性好，性能先进。
上传时间： 2013-10-20
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量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要测量仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。为了提高量热仪的测量精度，整个量热系统的测温精度、准确性、稳定性等诸多方面都需要得到改善和提高。本文给出了采用单片机及铂电阻PT1000 为核心器件的高精度恒温式自动量热仪设计。燃料的价值就在于燃烧过程中能够发热，因此燃烧热量就成为评估燃料质量最重要的指标，而燃烧热量通常是由量热仪来测量的。因此，量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。量热仪可分别用于电力、煤炭、焦炭、石油、化工、水泥、军工、粮食、饲料、木材、木炭以及科研等行业测量固体、液体等可燃物资的发热量。由于其应用范围很广，因此研制出更高测量精度和效率的量热仪具有很好的发展前景及经济效益。我国是产煤大国，而衡量煤炭质量的最重要指标之一是其燃烧发热量。因而，目前国内普遍采用以发热量作为动力煤计价的主要依据。由于煤炭的发热量主要是利用量热仪来测定，因此，目前恒温式自动量热仪在包括煤炭生产以及用煤单位如电力等系统广泛应用。但由于其在测温过程中不可避免地会受到客观和人为干扰，准确性受到一定影响。为了解决这一问题并根据现有量热仪存在的其它缺点，本文所设计的量热仪采用了以单片机为控制单元，选用更高精度的铂电阻PT1000 作为温度传感器，精心设计相关电路，增加信号处理单元，采用LabVIEW 设计操作界面等，不仅提升了量热仪的测量精度，而且具有良好的性价比。
上传时间： 2013-12-29
上传用户：lvzhr
量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要测量仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。为了提高量热仪的测量精度，整个量热系统的测温精度、准确性、稳定性等诸多方面都需要得到改善和提高。本文给出了采用单片机及铂电阻PT1000 为核心器件的高精度恒温式自动量热仪设计。燃料的价值就在于燃烧过程中能够发热，因此燃烧热量就成为评估燃料质量最重要的指标，而燃烧热量通常是由量热仪来测量的。因此，量热仪是能源生产和能耗企业必备的重要仪器,其测量精度和效率直接影响着经济效益。量热仪可分别用于电力、煤炭、焦炭、石油、化工、水泥、军工、粮食、饲料、木材、木炭以及科研等行业测量固体、液体等可燃物资的发热量。由于其应用范围很广，因此研制出更高测量精度和效率的量热仪具有很好的发展前景及经济效益。我国是产煤大国，而衡量煤炭质量的最重要指标之一是其燃烧发热量。因而，目前国内普遍采用以发热量作为动力煤计价的主要依据。由于煤炭的发热量主要是利用量热仪来测定，因此，目前恒温式自动量热仪在包括煤炭生产以及用煤单位如电力等系统广泛应用。但由于其在测温过程中不可避免地会受到客观和人为干扰，准确性受到一定影响。为了解决这一问题并根据现有量热仪存在的其它缺点，本文所设计的量热仪采用了以单片机为控制单元，选用更高精度的铂电阻PT1000 作为温度传感器，精心设计相关电路，增加信号处理单元，采用LabVIEW 设计操作界面等，不仅提升了量热仪的测量精度，而且具有良好的性价比。
上传时间： 2013-11-07
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通用阵列逻辑GAL实现基本门电路的设计 一、实验目的 1.了解GAL22V10的结构及其应用； 2.掌握GAL器件的设计原则和一般格式； 3.学会使用VHDL语言进行可编程逻辑器件的逻辑设计； 4.掌握通用阵列逻辑GAL的编程、下载、验证功能的全部过程。 二、实验原理 1. 通用阵列逻辑GAL22V10 通用阵列逻辑GAL是由可编程的与阵列、固定（不可编程）的或阵列和输出逻辑宏单元（OLMC）三部分构成。GAL芯片必须借助GAL的开发软件和硬件，对其编程写入后，才能使GAL芯片具有预期的逻辑功能。GAL22V10有10个I/O口、12个输入口、10个寄存器单元，最高频率为超过100MHz。 ispGAL22V10器件就是把流行的GAL22V10与ISP技术结合起来，在功能和结构上与GAL22V10完全相同，并沿用了GAL22V10器件的标准28脚PLCC封装。ispGAl22V10的传输时延低于7.5ns，系统速度高达100MHz以上，因而非常适用于高速图形处理和高速总线管理。由于它每个输出单元平均能够容纳12个乘积项，最多的单元可达16个乘积项，因而更为适用大型状态机、状态控制及数据处理、通讯工程、测量仪器等领域。ispGAL22V10的功能框图及引脚图分别见图1-1和1-2所示。 另外，采用ispGAL22V10来实现诸如地址译码器之类的基本逻辑功能是非常容易的。为实现在系统编程，每片ispGAL22V10需要有四个在系统编程引脚，它们是串行数据输入(SDI)，方式选择(MODE)、串行输出(SDO)和串行时钟(SCLK)。这四个ISP控制信号巧妙地利用28脚PLCC封装GAL22V10的四个空脚，从而使得两种器件的引脚相互兼容。在系统编程电源为+5V，无需外接编程高压。每片ispGAL22V10可以保证一万次在系统编程。 ispGAL22V10的内部结构图如图1-3所示。 2.编译、下载源文件 用VHDL语言编写的源程序，是不能直接对芯片编程下载的，必须经过计算机软件对其进行编译，综合等最终形成PLD器件的熔断丝文件(通常叫做JEDEC文件，简称为JED文件)。通过相应的软件及编程电缆再将JED数据文件写入到GAL芯片，这样GAL芯片就具有用户所需要的逻辑功能。 3.工具软件ispLEVER简介 ispLEVER 是Lattice 公司新推出的一套EDA软件。设计输入可采用原理图、硬件描述语言、混合输入三种方式。能对所设计的数字电子系统进行功能仿真和时序仿真。编译器是此软件的核心，能进行逻辑优化，将逻辑映射到器件中去，自动完成布局与布线并生成编程所需要的熔丝图文件。软件中的Constraints Editor工具允许经由一个图形用户接口选择I/O设置和引脚分配。软件包含Synolicity公司的“Synplify”综合工具和Lattice的ispVM器件编程工具，ispLEVER软件提供给开发者一个简单而有力的工具。
上传时间： 2013-11-17
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数字频率计数器又称通用计数器，是电子测量领域中最常见的测量仪器之一。它可以测量正弦波的频率（周期），脉冲波的频率（周期），脉冲宽度等时间参数。在通信，电子等领域中有广泛的应用。本文对传统的测频方法中存 在的精度低的问题进行了分析：数字频率计数器在测量高频信号时能够达到足够高的测量精度，但在测低频信号时，其测量结果的有效位数将会减少，精度也会相应的降低。在此基础上提出了一种基于单片机的等精度测频率，测周期，测脉冲宽度的实现方法。介绍了单片机的内部计数器与程序的运算功能进行等精度测量方法的实现。给出了测量的原理与方案的具体实现。所谓等精度测量法，它是一种测量精度与被测频率无关的测量方法。即满足在高频与低频时具有相同的精度。由于充分的利用单片机本身的软硬件资源，使得设计不需要太多的外围电路就能够实现准确的测量。
上传时间： 2013-12-02
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CS1150中文用户手册：CS1150是低功耗模数转换芯片。有效分辨率17位，输出24位 数据。工作电压2.7V~5.5V、集成50Hz、60Hz陷波、128倍增益放大器、参考电压为 0.1V～5V、集成SPI接口。可以广泛使用在工业控制、量重、液体/气体化学分析、 血液分析、智能发送器、便携测量仪器领域。 目 录： 1 CS1150功能说明. 1.1 CS1150主要功能特性. 1.2 应用场合. 1.3 功能描述. 2 芯片绝对最大极限值. 2.1 CS1150数字逻辑特性. 2.2 CS1150的管脚和封装. 2.3 CS1150时序. 3 CS1150功能模块描述. 3.1.可选增益放大器. 3.2.调制器. 3.3 外接参考电压. 3.4 时钟单元. 3.5 数字滤波器. 3.6 串行总线接口. 3.6.1 片选信号. 3.6.2 串行时钟. 3.6.3 数据输入输出. 4 CS1150的封装. 图 清 单： 图1 CS1150原理框图、特性说明. 图2 CS1150管脚图. 图3 CS1150时序图. 图4 外部晶振连接图. 表 清 单： 表1 CS1150极限值. 表2 CS1150数字逻辑特性. 表3 CS1150管脚描述. 表4 AVDD=5V时CS1150电气特性. 表5 CS1150时序表. 表6 调制器采样频率表.
上传时间： 2016-08-28
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