高精度组合脉冲激光时序控制系统设计

在激光等离子体机理的研究中,为实现灵活的界面配置和多路脉冲激光器高精度的时序延时,设计了一种基于微控制器STM32和FPGA的多路时序延时控制系统。重点介绍了基于FPGA的多路ns级时序信号和基于ucGUI的触摸屏界面的设计。另外,采用高速光电隔离技术和高速FET开关电路技术,对驱动电路进行了设计,缩短了输出脉冲上升沿的时间,提高了系统延时精度、驱动能力和抗干扰性能。测试结果表明,该设计每路延时可调,调节范围为5 ns~10 ms,最小可调步进为5 ns,延时误差小于1 ns。     

基于多次平移的平面绝对检测仿真

将待测面形表示为多项式的和,通过分别沿x,y向多次平移待检光学元件得到移动前后待测元件面形差,采用最小二乘法拟合多项式系数,得到待检光学元件的绝对面形。推导了多次平移法的理论公式,并进行了仿真实验,模拟了移动次数、移动间隔和采样点数对测量精度的影响。仿真结果表明:待测平面与初始平面残差图的均方根值为5.11810-13,理论误差达到高精度平面面形检测要求。     

一种比较器电路的自动失调补偿方法

文章提出了一种适用于高精度传感器和高精度模数转换器的比较器电路。该电路利用失调自动补偿技术提高了比较器的精度,该补偿技术不需要增加前置放大器的增益,也不需要增加静态电流,从而获得低噪声和低功耗。电路设计和Hspice仿真基于CSMC0．5μm CMOS工艺,电源电压3．3V。仿真结果表明,在时钟为100kHz、电源电压为3．3V下补偿之后的比较器的失调较补偿前由原来的9．75mV降低为0．31mV。     

供配电模块的高精度采集的设计

To solve the power distribution unit’s stability and reliability, This paper introduces a design of a high-precision data acquisition system processor about FPGA, it studied the voltage conversion by using subtraction circuit design techniques, colleting multi-channel acquisition and disposing real-time multi-channel telemetry signal processing. It transferred the data to computer completed the real-time status monitoring. The research stressed the acquisition and distribution of high-progress Circuit Design, describing the transmission and implementation of RS422 data transmission module and receiving the process and the UART core functions. After a lot ofStests,it showed thatSthe schemeSis stable、practical and meets the design requirements.     

高精度多波束激光雷达时间间隔并行测量技术研究

基于延迟线内插原理,设计了一种基于FPGA的多路时间间隔并行 测量方法。该方法可以解决多波束激光雷达的同时测量问题,其通道可达52波束。本文系统主要由 脉冲整形电路、测量电路以及数据处理模块等组成。实验结果表明,各通道的综合 测时均方差范围为59.55～70.06 ps,各通道平均值的均匀性为446.8 ps,一致性误 差较小。由于具有性能稳定、精度高、体积小以及使用方便等优点,该系统可以为高精度多通道信息获取技 术在多波束机载激光雷达中的广泛应用提供技术基础。     

基于时差法的高精度脉冲式激光测距系统

提高脉冲法激光测距系统的精度关键在于计时.文中结合高精度计时芯片TDC-GP2和低功耗单片机MSP430F149,采用时差法设计了一种高精度脉冲式激光测距系统.该系统通过TDC-GP2的Start、Stop1和Stop2三通道的时差测量消除硬件电路的时差,多次测量后,单片机进行了软件均值处理,提高脉冲式激光测距系统的精度至0.1m.     

贴片机X/Y轴快速高精度定位的实现

负载惯量和外界干扰是影响贴片机X,Y轴快速高精度定位的两个关键因素。本文针对负载惯量和外界干扰对控制性能的影响,提出了基于RBF神经网络的自适应滑模控制算法。利用RBF神经网络的万能逼近特性实现对外加干扰和被控对象模型信息的逼近,运用自适应控制算法计算前馈补偿量以补偿负载惯量和摩擦力对运动性能的影响,采用滑模控制算法以抑制其他不确定干扰对运动控制的影响。通过仿真分析可以得出,所采用的控制算法能够有效地补偿负载惯量和外界干扰对定位性能的影响,从而实现贴片机X,Y轴的快速高精度定位。     

自容式海洋压力测量系统设计

在海洋科学研究中,压力测量技术已经得到广泛应用。针对海洋科学研究领域对低功耗、高精度及宽温度范围的需求,系统描述了一个使用硅压力传感器的设计方案,并给出了一种硅压力传感器的温度补偿方法及其标定算法,实现了宽温度范围下硅压力传感器的高精度测量。     

一种改进的实用型频率计设计方法

介绍了一种实用型频率计的实现方法,主要包括该频率计的硬件组成和工作原理2部分内容.该频率计采用简捷的信号放大硬件设计,使得在应用较少元件的情况下实现对输入信号的放大.通过硬件和软件的结合,该频率计准确地实现对输入信号频率的计算,能保证在60 MHz以下频段范围内对输入信号的计算精度达到1 Hz,在0～60 MHz测量频段范围内,该频率计能准确计算幅度大于30 mV输入信号的频率,具有较高的灵敏度.简单实用、精度较高、灵敏度较高等特点,使得该频率计能够广泛应用于实验室、高频信号测量等众多应用环境.     

基于单片机的微球腔温度控制系统的设计

设计了基于ADS1247的铂电阻测温方案,将ADS1247输出的可编程恒定电流作为铂电阻激励源,并采用ADS1247集成的可编程放大器放大铂电阻的电压降,然后将放大器输出的信号进行24位模数转换。升降温通过BTS7960驱动芯片构成的半桥电路分别驱动加热片和制冷片。在控制策略上选用增量式数字PID算法,单片机ATmega128进行控制量计算,输出PWM信号控制驱动电路。电路结构简单,测量精度及稳定性好。软件上采用零点调准、查表和线性插值法进一步实现温度的精密测量。经长时间实验观测,测量误差在0.02℃内,系统温度控制精度优于0.1℃。