基于STM32的超多路阵列信号采集技术的设计与实现

在检测边坡沉降的激光位移传感器设计中,采用线性阵列光敏电阻来感应激光光斑的照射位置,低复杂度、高精确度地获取128路阵列光敏元件的实时阻值成为关键。本文提出一种基于STM32和共集电极电路的阵列信号采集技术,利用高速晶体管将阵列光敏元件分为8组,并联在ADC的16路采集通道上,使用分组串行采集和软件补偿算法获得128路阵列光敏元件的准确阻值。通过理论分析、实验验证,该方法可以准确地采集128路阵列信号,确定激光光斑位置,大幅度降低了阵列光敏电阻信号采集的复杂度和成本。

基于FPGA的阵列信号数据采集系统

针对阵列信号数据采集系统设计要求具有幅相一致、速度快、大数据量的特点,设计了一种基于FPGA的阵列信号数据采集系统。该系统以同步采样A/D转换器为核心,配合基于FPGA的控制单元,完成128路阵列信号同步采样功能。同时采用88E1111作为网络PHY芯片,完成与上位机之间的千兆位UDP通信,实现大数据量高速传输功能。经测试,系统实现了对128路阵列信号的采集与传输,具有良好的幅度一致性、相位一致性以及快速、稳定的特点。

三维声波测井仪近探头高精度信号采集阵列设计

三维声波测井仪需要工作在多种声波测量模式,同步采集104通道高质量的声波波形信号,以获取地层在井筒轴向、径向和周向三个维度上的特征变化,对地层特性提供全面完整的描述。然而在某些反射成像模式下,声波信号经过的传播路径非常远,这导致接收换能器阵列获取的声波信号幅度很小,易于淹没于噪声而难以提取,造成地层信息的丢失。针对这一问题,该文设计了一种三维声波高精度信号采集阵列,该采集阵列包括13块完全相同的采集板,每块采集板在位置上尽量靠近声波接收探头,能够对来自井孔周向8个位置的信号就近数字化处理,以最小化模拟声波信号的传输距离,从而降低噪声干扰。噪声测试实验表明,该采集阵列噪声性能好、采集精度高,完全满足三维声波测井仪实际生产作业的需求。

基于VXI总线的水声基阵信号采集与分析

针对水声基阵信号采集通道多,数据传输量大,采用基于VXI总线的商业货架仪器开发了一套32通道阵列信号采集及高速实时数据记录系统,并对采集的数据进行阵列信号处理;对该系统的硬件集成、软件设计及阵列信号处理测试程序集的开发作了介绍。该系统集成度高,具有良好的便携性和可扩展性,在水声基阵信号采集与分析中广泛应用。

超声相控阵全聚焦成像技术倾斜裂纹定量模拟

利用超声B扫描图像对裂纹长度定量时,由于采用整体发射-接收的方式从单侧接收缺陷回波信号,导致图像中裂纹上、下端回波的时间差随裂纹倾角变化,引起较大的定量误差。为克服上述不足,该文采用一种基于全阵列信号采集(full matrix capture,FMC)的超声相控阵成像技术。该技术利用独立发射-接收阵元组合从多个方位采集包含更多缺陷特征的全阵列信号,借助全聚焦(total focusing method,TFM)成像算法实现成像区域中每一个点的虚拟聚焦,进而通过高分辨率图像显示裂纹上、下尖端的实际位置,以直观、准确地确定裂纹的长度和倾角。对厚度25 mm碳钢中长度3.0 mm的–75°、–60°、–45°、–30°、–15°、0°底面开口裂纹进行TFM成像和定量数值模拟。结果表明,TFM成像的倾斜裂纹定量精度优于B扫描成像。