大容量短路发电机同步信号采集装置的设计与应用

大容量试验中需要采集短路发电机的电压信号,以满足高压断路器试验过程中对合闸相角的控制要求。笔者通过研究"淘汰"了惯用的同步控制电机,利用光电技术,设计出一种新型的同步电压信号采集装置,得到了稳定、准确度高的电压信号。主要介绍了新型同步电压信号采集装置的原理、结构、优点、应用情况及信号传输过程中的抗干扰问题。实际应用表明,该同步采集装置各项功能指标均达到了预期的设计要求,极大提高了采集短路发电机电压同步信号的准确度,为大容量试验过程控制合闸相角提供了更加科学的依据。

SHINE丝扫描截面测量系统样机数据采集系统研制

上海高重复频率硬X射线自由电子激光装置(Shanghai HIgh repetition rate XFEL aNd Extreme light facility,SHINE)使用低温超导高频腔加速电子,电子能量可以到达8 GeV。对于SHINE的电子束团横向截面测量将使用丝扫描这种半拦截式的截面测量方法,产生的次级粒子数量较拦截式测量方法(如截面靶小)可以减小超导腔失超的风险,但需要实现束损探测器的信号与电机位置同步采集。本文基于Zynq-UltraScale+型片上系统设计与实现了丝扫描系统数据采集系统,首先对该数据采集系统的实现方式作了详细描述,然后利用实验平台检验了电机位置测量的正确性,并验证了同步采集探测器信号和扫描丝位置的功能。实验结果表明:该数据采集系统可以满足SHINE丝扫描截面测量系统的运行要求。

基于SERDES的同步光纤环网设计与实现

本文介绍了一种基于SERDES的同步光纤环网的设计以及实现方法,其实现方法简单,同步效果好。通过采用FPGA中的SERDES收发器可使得信息传输速度达到1.25 Gbps,并通过链路协议有效的控制了信息在每个节点的传输延时,使得网络传输周期大大的减小,从而实现对高频率控制的支持。本文的通信协议还实现了信号采集的同步,从而提高控制精度。最终通过在硬件系统上的实验,验证了设计的正确性和可靠性。

多通道同步信号采集与盲源分离研究

扩展了麦克风语音采集电路和较大容量的存储器,基于凌阳16位单片机(SPCE061A)实现了多通道语音信号的实时同步采集。对采集的信号应用FastICA独立分量分析算法进行盲源分离,基于DTW算法对分离的语音进行识别,发现强噪声情况下识别结果良好,对语音识别与应用具有积极意义。

薄面光折射式小麦种子流多通道并行检测装置设计与试验

针对小麦高速播种作业过程中高频排种种子流精准检测困难的问题,该研究设计了一套薄面光折射式小麦种子流多通道并行检测装置。基于将高通量变为低通量多通道并行同步检测的思路,设计了种子流分流结构。根据小麦种子物理特性,在已有传感原理的基础上,提出了一种“LED灯珠+窄缝”产生薄面光层,结合凸透镜折射原理扩大有效检测面积的方法,通过光路分析和窄缝尺寸分析确定了凸透镜焦距、薄面LED窄缝尺寸及传感元器件关键参数。利用多通道并行检测传感原理,设计了多路信号同步采集系统。为提升检测准确率,建立检测准确率-排种频率之间的关系,通过分析检测装置的误差规律,构建了准确率补偿模型。台架试验表明:排种器转速在80~180 r/min时,田间正常排种频率范围为52.10~321.55 Hz,检测准确率均高于96.68%。田间播种试验表明:在2~9 km/h的小麦播种机作业速度下,田间排种频率为67.65~323.95 Hz,检测装置检测准确率高于95.28%。检测装置能够检测排种器的排种频率、各通道排种量、排种总量。正常田间小麦播种作业中机械振动、强光照和土壤粉尘对检测装置没有明显影响。该检测装置可为小麦高速播种作业中高频种子流精准检测、漏播检测以及补种提供有效支撑。

宽频带高精密多导联脑电图机

脑电图机(EEG)是通过把电极放到头皮或大脑皮层上用于记录脑部生物电活动波形图的一种临床医疗设备,主要用于颅内占位性病变、癫痫和脑部其它疾病的临床诊断。针对国内的脑电图机系统普遍存在频带窄,部分脑电波形失真的缺陷,本文基于宽频带μV级微弱脑电信号放大、高速多通道同步数据采集等技术,设计一款连续动态生理信号监护的宽频带高精密多导联脑电图机,实现了宽频带、高精度脑电图记录,有效改善现有脑电图机系统频带,放大波形失真等缺陷。