随着半导体工艺的飞速发展和芯片设计水平的不断进步，ARM微处理器的性能得到大幅度地提高，同时其芯片的价格也在不断下降，嵌入式系统以其独有的优势，己经广泛地渗透到科学研究和日常生活的各个方面。 本文以ARM7 LPC2132处理器为核心，结合盖革一弥勒计数管对Time-To-Count辐射测量方法进行研究。ARM结构是基于精简指令集计算机(RISC)原理而设计的，其指令集和相关的译码机制比复杂指令集计算机要简单得多，使用一个小的、廉价的ARM微处理器就可实现很高的指令吞吐量和实时的中断响应。基于ARM7TDMI-S核的LPC2132微处理器，其工作频率可达到60MHz，这对于Time-To-Count技术是非常有利的，而且利用LPC2132芯片的定时/计数器引脚捕获功能，可以直接读取TC中的计数值，也就是说不再需要调用中断函数读取TC值，从而大大降低了计数前杂质时间。本文是在我师兄吕军的《Time-To-Count测量方法初步研究》基础上，使用了高速的ARM芯片，对基于MCS-51的Time-To-Count辐射测量系统进行了改进，进一步论证了采用高速ARM处理器芯片可以极大的提高G-M计数器的测量范围与测量精度。 首先，讨论了传统的盖革-弥勒计数管探测射线强度的方法，并指出传统的脉冲测量方法的不足。然后讨论了什么是Time-To-Count测量方法，对Time-To-Count测量方法的理论基础进行分析。指出Time-To-Count方法与传统的脉冲计数方法的区别，以及采用Time-To-Count方法进行辐射测量的可行性。 接着，详细论述基于ARM7 LPC2132处理器的Time-To-Count辐射测量仪的原理、功能、特点以及辐射测量仪的各部分接口电路设计及相关程序的编制。 最后得出结论，通过高速32位ARM处理器的使用，Time-To-Count辐射测量仪的精度和量程均得到很大的提高，对于Y射线总量测量，使用了ARM处理器的Time-To-Count辐射测量仪的量程约为20 u R/h到1R/h，数据线性程度也比以前的Time-To-CotJnt辐射测量仪要好。所以在使用Time-To-Count方法进行的辐射测量时，如何减少杂质时间以及如何提高计数前时间的测量精度，是决定Time-To-Count辐射测量仪性能的关键因素。实验用三只相同型号的J33G-M计数管分别作为探测元件，在100U R/h到lR/h的辐射场中进行试验.每个测量点测量5次取平均，得出随着照射量率的增大，辐射强度R的测量值偏小且与辐射真实值之间的误差也随之增大。如果将测量误差限定在10％的范围内，则此仪器的量程范围为20 u R/h至1R/h，量程跨度近六个数量级。而用J33型G-M计数管作常规的脉冲测量，量程范围约为50 u R/h到5000 u R/h，充分体现了运用Time-To-Count方法测量辐射强度的优越性，也从另一个角度反应了随着计数前时间的逐渐减小，杂质时间在其中的比重越来越大，对测量结果的影响也就越来越严重，尽可能的减小杂质时间在Time-To-Count方法辐射测量特别是测量高强度辐射中是关键的。笔者用示波器测出此辐射仪器的杂质时间约为6.5 u S，所以在计算定时器值的时候减去这个杂质时间，可以增加计数前时间的精确度。通过实验得出，在标定仪器的K值时，应该在照射量率较低的条件下行，而测得的计数前时间是否精确则需要在照射量率较高的条件下通过仪器标定来检验。这是因为在照射量率较低时，计数前时间较大，杂质时间对测量结果的影响不明显，数据线斜率较稳定，适宜于确定标定系数K值，而在照射量率较高时，计数前时间很小，杂质时间对测量结果的影响较大，可以明显的在数据线上反映出来，从而可以很好的反应出仪器的性能与量程。实验证明了Time-To-Count测量方法中最为关键的环节就是如何对计数前时间进行精确测量。经过对大量实验数据的分析，得到计数前时间中的杂质时间可分为硬件杂质时间和软件杂质时间，并以软件杂质时间为主，通过对程序进行合理优化，软件杂质时间可以通过程序的改进而减少，甚至可以用数学补偿的方法来抵消，从而可以得到比较精确的计数前时间，以此得到较精确的辐射强度值。对于本辐射仪，用户可以选择不同的工作模式来进行测量，当辐射场较弱时，通常采用规定次数测量的方式，在辐射场较强时，应该选用定时测量的方式。因为，当辐射场较弱时，如果用规定次数测量的方式，会浪费很多时间来采集足够的脉冲信号。当辐射场较强时，由于辐射粒子很多，产生脉冲的频率就很高，规定次数的测量会加大测量误差，当选用定时测量的方式时，由于时间的相对加长，所以记录的粒子数就相对的增加，从而提高仪器的测量精度。通过调研国内外先进核辐射测量仪器的发展现状，了解到了目前最新的核辐射总量测量技术一Time-To-Count理论及其应用情况。论证了该新技术的理论原理，根据此原理，结合高速处理器ARM7 LPC2132，对以G-计数管为探测元件的Time-To-Count辐射测量仪进行设计。论文以实验的方法论证了Time-To-Count原理测量核辐射方法的科学性，该辐射仪的量程和精度均优于以前以脉冲计数为基础理论的MCS-51核辐射测量仪。该辐射仪具有量程宽、精度高、易操作、用户界面友好等优点。用户可以定期的对仪器的标定，来减小由于电子元件的老化对低仪器性能参数造成的影响，通过Time-To-Count测量方法的使用，可以极大拓宽G-M计数管的量程。就仪器中使用的J33型G-M计数管而言，G-M计数管厂家参考线性测量范围约为50 u R/h到5000 u R/h，而用了Time-To-Count测量方法后，结合高速微处理器ARM7 LPC2132，此核辐射测量仪的量程为20 u R/h至1R/h。在允许的误差范围内，核辐射仪的量程比以前基于MCS-51的辐射仪提高了近200倍，而且精度也比传统的脉冲计数方法要高，测量结果的线性程度也比传统的方法要好。G-M计数管的使用寿命被大大延长。 综上所述，本文取得了如下成果：对国内外Time-To-Count方法的研究现状进行分析，指出了Time-To-Count测量方法的基本原理，并对Time-T0-Count方法理论进行了分析，推导出了计数前时间和两个相邻辐射粒子时间间隔之间的关系，从数学的角度论证了Time-To-Count方法的科学性。详细说明了基于ARM 7 LPC2132的Time-To-Count辐射测量仪的硬件设计、软件编程的过程，通过高速微处理芯片LPC2132的使用，成功完成了对基于MCS-51单片机的Time-To-Count测量仪的改进。改进后的辐射仪器具有量程宽、精度高、易操作、用户界面友好等特点。本论文根据实验结果总结出了Time-To-Count技术中的几点关键因素，如：处理器的频率、计数前时间、杂质时间、采样次数和测量时间等，重点分析了杂质时间的组成以及引入杂质时间的主要因素等，对国内核辐射测量仪的研究具有一定的指导意义。
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上传时间： 2013-06-24
上传用户：pinksun9
该论文首先对脉冲及其参数进行了分析,然后介绍了雷达脉冲参数测量的原理,并针对现代复杂电磁环境的特点,对脉冲参数测量的方案进行了设计.最后利用Xilinx公司的Spartan-II系列20万门FPGA芯片实现了对高密度视频脉冲流的脉冲到达时间(TOA)、脉冲宽度(PW)和脉冲幅度(PA)等参数的实时高精度测量,并对测量误差进行了分析,同时给出了功能仿真的波形.该测量方法是基于FPGA的硬件实现方法,其系统结构简单,测量速度快、精度高,满足对脉冲参数测量高精度、实时性的要求.
上传时间： 2013-07-05
上传用户：14786697487
基于直流屏的电源监控系统的各模块功能划分与采样通道多等特点，设计了以MSP430单片机为控制核心，CPLD扩展端口的控制系统。比较分析了几种直流系统常用的绝缘检测方法，采用乒乓式变电桥测量法，实现了接地电阻的准确在线测量。现场运行表明，控制系统具有测量精度高、测量快速、可靠性高以及成本低等优点。
上传时间： 2014-01-04
上传用户：hui626493
设计一种基于P89V51RD2的功率因数测量仪，采用光电隔离器和专用数码管驱动器。该测量仪是以增强型单片机P89V51RD2为核心，大大简化系统硬件设计。而软件部分采用模块化设计思想，采用中值滤波和小数补偿算法，实现功率因数的高精度测量。实验测试表明，该功率因数测量仪测量精度高，运行稳定可靠。 Abstract: A power－factor measurement instrument based on P89V51RD2is designed，which uses optical coupler and specific LED drive chip.The power factor measurement instrument uses P89V51RD2as a core of which greatly simplifies the system design.Furthermore，modularization software is developed in detail.The high precision power－factor measuring system is realized by the center value filter and fractional compensation algorithm.Experiments manifests that the power－ factor measurement instrument is high precision，steady and reliable.
上传时间： 2014-12-27
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针对油井砾石填充防砂作业过程中，准确测量注砂量难度大、自动化程度低的情况，开展了基于声波传感器的砾石填充注砂量测量技术研究。本文介绍了砾石填充注砂的方法，分析了注砂时砂粒与管壁碰撞后产生的信号特点；提出了非接触式的超声波传感器测量注砂量的方法，设计了基于DSP技术的注砂量信号采集和信号处理系统，实现了砾石填充过程中注液量和注砂量的实时监测。通过试验，验证了测量方法的可行性，系统操作方便、自动化程度高，测量精度较高，满足现场的应用的要求。
上传时间： 2013-12-20
上传用户：xinzhch
本应用笔记介绍了在常见的系统测量情形下如何使用当前现有的开关设备——尽可能地容忍或者补偿各种误差来源。本文不再详细介绍有关系统温度测量、电阻测量、高电压开关和矩阵开关的内容。
上传时间： 2013-10-21
上传用户：YKLMC
TCA2003是徕卡测量系统于1998年推出市场的世界上第一台带有目标自动照准功能(Automatic Target Recognition)的全自动全站仪，又被称作“测量机器人”，其代表世界大地测量仪器领先水平的0.5"测角精度和1mm+1×10－6Dm测距精度使其成为世界各国高精度大地测量应用中的一款经典仪器。 从1999年进入中国市场开始，TCA2003先后在大型水电站和水利枢纽大坝监测、地铁隧道和基坑、核电站和大型锅炉等工业现场高精度测量及自动化监测项目中投入使用，并收到良好的工程应用效果，尤其是其对各种恶劣环境的抵御能力和测量性能稳定性，更是得到众多用户的赞许。记得从头至尾负责广州地铁黄沙站自动化监测项目实施的广州亚奥公司的张总曾如此激动的评价TCA2003的稳定性和耐用性，“我们在广州地铁黄沙站使用的6台TCA2003使用4年多时间性能一直都很稳定，精度保证在指标中”。此后TCA2003在浦东磁悬浮、卢浦大桥、青藏铁路、武广高速铁路、国家大剧院、“鸟巢”、广州电视台发射塔等一批国家重大工程和特殊建筑物建设项目的高精度工程测量都有所应用。目前已经形成在矿山监测、地质灾害和工程抢险监测等新兴自动化测量应用领域、原有各种高精度自动化测量和工程测量应用领域百花竞放的态势。 十年的市场检验，我们足以对一个测量仪器的品质和性能作出可靠的评价。出版此文集一方面是总结用户的应用经验，另一方面也希望能给徕卡TCA2003用户提供参考借鉴。
上传时间： 2013-11-03
上传用户：shizhanincc
描述了基于 MSP430的通用定时器／端口模块的电压测量方法，解释了测量原理与过程 ，并列出了计算方程。测 量结果表明：该方法实用、简便，所需器件少，具有较高的测量精度。
上传时间： 2013-12-28
上传用户：lz4v4
全局测量与精度控制是超大空间内精密测量的基础，决定着整体测量的性能和适用性。为提高整体空间测量精度，同时解决定向及尺度问题，必须在全局空间内布设高精度测量控制网。三维坐标测量作为几何量测量的重要代表，是建立控制网最直接且约束最强的控制条件。为建立大空间精密三维坐标控制网，采用激光跟踪仪多站位对空间全局控制点进行三维坐标测量，结合奇异值分解算法完成各站位的方位定向，并利用激光跟踪仪极高精度的测距值作为约束，对跟踪仪测角误差进行优化，进一步提高坐标控制网的精度。将该控制网建立方法应用于某飞机机翼表面形貌测量，实现激光跟踪仪全局控制与终端摄影测量的高效组合，以不同若干站位下全局控制点间距离比对结果表明该控制网对现场测量精度和可靠性的提高具有良好效果 。
上传时间： 2017-03-23
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基于CPLD的振弦式传感器的频率测量技术,完整版本的论文。摘要：振弦传感器具有谐振频率范围宽的特点。为了在较大频段内实现高精度测量,设计了一种用等精度测频法实现振弦式传感器频率测量的方法。在详细介绍等精度测频的基本原理的基础上,利用大规模可编程逻辑器件（CPLD/FPGA）实现了传感器频率的测量;同时,给出了用VHDL描述语言设计硬件电路的过程。所设计的测频系统具有硬件电路简洁、可靠,单片机控制器程序设计简单、测量速度快、可控性好等特点。实验结果表明,这种测频方法符合设计要求,取得了理想的效果,有较好的应用前景。专辑：理工C(机电航空交通水利建筑能源)专题：电力工业
上传时间： 2021-12-18
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