动车组司控器编码故障优化策略

司控器是司机操控动车组的主令电器,司控器故障可能造成动车组无法正常启动。文章分析了CRH5型动车组牵引控制的基本原理,并结合实际故障案例介绍了2种可能造成司控器编码故障的原因:一是采集数字编码器输出信号的RIOM故障,二是数字编码器故障。针对司控器编码故障造成全列无牵引或牵引力不足问题,从列车网络控制系统的角度,提出了3种牵引控制逻辑的优化策略:增加数字编码器输出信号的冗余采集、诊断出数字编码信号故障后切换模拟编码信号、诊断出数字编码信号故障后切换为恒速控车模式。3种优化策略均在实车完成现车试验,试验结果达到预期。增加输出信号冗余采集可有效降低采集设备异常产生的影响,切换恒速控车或切换模拟编码器方案均可实现编码故障时维持车组自主运行的目标。相对而言,综合采用增加输出信号冗余采集和切换模拟编码器方案最优,一方面提高了系统的冗余性和可靠性,另一方面在检测到司控器编码故障时自动进行切换维持动车组控制和运行,可避免动车组救援,有效保障铁路运营秩序。

基于FPGA的高速数据采集系统设计与实现

设计一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速数据采集系统,将AT84AD001B高速A/D转换器与Stratix II系列的FPGA作为数据采集和处理主体,并在紧凑型外部设备互连系统平台上进行性能指标测试。结果表明,该系统可实现采样率为1 GS/s的双通道和采样率为2 GS/s的单通道交替并行数据采集性能,以及带宽达到200 MHz、放大倍数达到5倍的前端模拟信号调理性能,具有模块化、坚固性、可靠性和可扩展性等特点。

基于旋转变压器的电动机转子位置检测研究

高性能电机调速系统依赖于转子位置检测,通过旋转变压器可以得到高精度绝对位置信号。在给出旋转变压器工作原理基础上,提出系统的硬软件设计方案。重点介绍了旋转变压器数字转换芯片AU6802N1及其相关参数的选择,并设计了外围电路、检测电路和DSP接口电路。实验结果表明,系统设计合理,旋转变压器和AU6802N1组成的数字位置检测电路正确可行。

瞬态响应信号数据采集电路设计

为了实现瞬态响应信号采集设备的便携式设计,设计了小型化的高速数据采集电路模块。电路系统以高速模数转换芯片AD9481和高速数据缓存芯片IDT 72V263为核心构成。给出了电路的整体设计框图与主要电路的设计原理图,搭建了小型化的电路系统,并对电路的性能进行了测试分析。通过对电路的测试表明:该小型化电路系统的采样速率达到了200 MSPS,能够对响应时间在160μs以内的瞬态响应信号以5 ns的时间分辨率进行数据采集。

基于PCIe总线的专用高速信号采集卡设计

在某些雷达对抗试验中,为了精确地评估试验效果,设计了一个高速信号采集系统,该系统具有最高为500 MS/s的采样率,板上缓存为1 GB,同时提供与高速存储系统的数据传输接口以供外扩存储容量。该系统提供了示波器工作模式和连续采集工作模式两种工作模式,用户可根据需求使用不同的工作模式对采集到的数据进行处理,同时该系统具有完善的触发功能,以方便用户对数据进行分析。

高速A/D转换器的满功率带宽测试

:本文采用“相干测试”原理,推导出低于或高于奈奎斯特采样频率时的基波恢复算法,完成了高速A/D的满功率带宽测试,及相关动态参数的测试,表征了高速A/D的动态特性。

基于PCI接口的高速A/D采集电路设计

描述了一种基于PCI总线接口的高速A/D采样电路设计,提出了基本系统构型和硬件设计的开发思路,阐述了高速A/D芯片的选择、智能控制、PCI接口的电路设计,以及信号完整性设计的一般要求。

高性能CMOS集成电压比较器设计

比较器可以比较一个模拟信号和参考信号,并且输出比较得到的二进制信号。为了设计一个高速度、高精度的比较器,采用预放大锁存比较电路结构,并加以改进。在Cadence环境下基于CSMC 0.5μm CMOS工艺完成比较器的电路设计、版图设计和版图验证。仿真得到比较器的增益为85.588 4 dB,带宽为60.546 7 MHz,上升延时为5.723 74 ns,下降延时为5.429 17 ns,输入失调电压为640.17μV。它适用于高速A/D等领域的应用。

基于USB2.0的高速高精度数据采集系统数字后端相关电路设计

为了满足数据采集系统对输入信号的高速高精度采集,本文重点介绍了数字后端、时钟电路、电源电路的设计,深入的研究了影响数据采集精度、电路稳定性的关键技术,给出了数字电路、时钟电路和电源电路的详细设计。系统已经设计完成,并已成功地应用到型号工程中。

基于USB2.0的高速高精度数据采集系统模拟电路设计

为了满足数据采集系统对输入信号的高速高精度采集,本文重点介绍了模拟前端放大器件选型以及模拟前端信号调理电路的设计,深入的研究了影响数据采集精度的关键技术,给出了ADC电路设计中提高和保持转换精度的要点。系统已经设计完成,并已成功地应用到型号工程中。

高速逆流色谱系统中的信号的计算机采集和控制

结合电子测量技术和计算机控制技术,设计了一种高速逆流色谱的信号采集和控制系统.在实现流出组分吸 光度信号的采集、处理、谱图显示的同时,提供按等体积方式对组分进行收集的功能.介绍了该系统工作的基本原理、 系统的硬件组成和软件设计.

超声波声速测定的三种实验方法比较研究

用振幅极值法、相位李莎图形法和数字电压表显示法,对超声波声速的测定进行了实验原理对比研究,又进行了实验测试比较;前两种方法是实验室常用的测定超声波声速的方法,但均存在图形的显示与共振位置确定的关联性不是太好,从而造成实验误差。笔者曾多次探索研究,提出了数字电压表显示法,该方法的特点是数字电压表上显示的电压最大值与共振位置的确定之间关联性相对较好,实验更为精确。其原因是数字电压表显示的是数字信号,比振幅极值法和相位李莎图形法的模拟信号更易确定。

基于模数混合的高速激光信号同步算法

针对全数字环路在高速信号同步中的应用局限,提出了一种基于模数混合的同步算法。利用高速门电路和有源阻容(resistance-capacitance,RC)积分电路完成高速模拟信号与再生信号的相关运算,经低速模数采样、插值计算、环路滤波处理,调整再生信号,形成模数混合的闭合环路,实现对传输时延的跟踪。仿真与分析结果表明,对于传输速率2.5Gsps的宽带信号,E_b/N_0高于-10dB时,模数混合算法同步精度在80ps以内,与全数字算法相当;同时,与全数字算法相比,此算法明显降低了采样率,大幅降低了数字信号处理运算复杂度,节约了时钟和处理资源,并降低了功耗,更适于高速传输系统。

1MHz模拟量高速光电隔离的研制

光电耦合器在隔离模拟信号时,普遍问题是频率响应,输入范围,本底噪声,线性度等特性不能好的协调;通过对问题的分析研究,采用模块化组合的设计思想,利用高速光耦6N136,差分放大器THS4151和仪表放大器INA103,设计了一种新的可以实现模拟信号高速准确隔离传输的电路;详细描述了设计的原理和结构;实验结果表明,电路的-3dB带宽可达1MHz,可输入范围为-5V^+5V,线性度误差小于1%,本底噪声峰峰值小于20mV。

可编程控制器的高速输入口的应用

在设计用可编程控制器(PLC)控制的系统中,一般模拟量要通过专用的模拟模块来输入系统,即使整个系统只有一个模拟量,也要配置一个多通道的模拟模块,从而大大增加了系统的成本。为降低造价,可将模拟量经过压频(V/F)转换变成脉冲信号,输入PLC的高速输入口,再利用PLC的高速处理指令来实现模拟信号的数据采集,完成系统的控制。不用模拟模块也可采样到模拟信号,节省了造价较高的模拟模块。

基于施密特触发器的相对时延校准电路

为了同步导航设备播发的多路秒脉冲,需对多路秒脉冲进行相对时延校准。文章将秒脉冲由方波转换为梯形波,输入至施密特触发器,通过控制施密特触发器的判决阈值电压,便可改变秒脉冲的相对时延。使用方波信号控制差分恒流源器件对电容进行充电,电容两端的压差为方波转换的梯形波。利用减法电路将压差提取出来并进行放大;利用加法电路为压差信号增加直流偏置,直流偏置等于施密特触发器的供电电压的1/2。将秒脉冲信号输入到该电路,可以通过改变电阻来控制方波信号的相对时延,从而降低各秒脉冲接收设备的相对同步误差,提高测量精度。通过电路设计和仿真验证两路信号30ns的相对时延校正,仿真结果显示误差优于50ps。

隔河岩电厂机组转速测量配置及其应用策略

准确、可靠的转速信号采集是机组安全稳定运行的重要因素,是调速器调节品质的重要保证。通过对隔河岩电厂转速测量装置的配置及应用进行了详细的分析。

基于ADS5463高速数据采集系统的设计与应用

高速模数转换器(ADC)可实现模拟信号的数字化转换,是高速数据采集系统的核心器件,广泛应用于各个领域。高速ADC对噪声干扰异常敏感,其性能受到相关外围电路以及整个电路板设计的极大影响,直接决定了系统性能的好坏。文章基于ADS5463的高速数据采集系统应用案例,分析了系统ADC模拟前端电路、编码时钟源、系统供电等3方面关键原理设计以及相关电路板设计对系统性能的影响;设计了一种结合两级变压器模拟前端、低抖动差分时钟以及低噪声电源的高速数据采集系统,同时优化相关电路板设计。经测试验证,系统的SNR、SFDR接近手册理论值,各项性能均满足指标要求。该设计已经成功应用于某型号卫星中,目前在轨运行良好。

基于DAC5687的高速多通道信号模拟器设计

高速多通道雷达信号模拟器可以模拟当前战场的复杂电磁环境,对雷达装备的检修、调试具有重要意义。DAC5687是美国TI公司出品的一款双通道、16bit高速数模转换芯片,单通道转换速率为500MSPS,用gf通信和雷达信号的产生。论文提供了一种基于FPGA和DAC5687的高速多通道信号模拟器的解决方案,并重点研究了单端高速数据传输线的PCB布线及匹配问题。

汽车检测实验装置中车速信号的模拟研究

根据施密特触发器能自行产生与车速信号相类似的矩形脉冲信号这一工作原理,开发出车速模拟信号触发装置,并将此装置用于LS430空气悬架及电动助力转向模拟测试系统。实验结果表明:该模拟信号触发装置触发的模拟信号,能够代替车速信号被系统所识别。