针对ADXRS610微陀螺仪,研究设计了基于ARM+FPGA的实时数据采集的嵌入式平台。主要介绍了采集系统的硬件组成与工作原理,对姿态结算的基本原理进行了分析,通过构建FPGA内部逻辑控制,解决了ARM与FPGA之间高速数据传递速度不匹配的问题,并通过实验对采集到的姿态数据进行了误差统计分析,结果表明数据可靠。 重量轻(小于0．5g)，成本低，并且具有更高的可靠性，完全集成的解决方案将机械结构与信号处理电路都集成到一颗单芯片上，在单芯片上实现完整的角速度陀螺仪，可在宽频率范围内提供高振动抑制特性，抗冲击能力为2000gn。作为A/D转换芯片，其是12位SPI总线输出的高速、低功耗A/D转换器，共有8个转换通道，速率为200ksps。参考电压为2．5V，可通过写入控制字改变输入模拟电压的范围。当采用3V或5V电压，外部时钟为20MHz时，转换时间可以缩短到800ns。电路设计如图2所示。图2传感器模块电路图FPGA的选择系统的FPGA采用Altera公司的Cyclone系列的EP1C3T144C8，EP1C3T144提供2910个逻辑单元(LES)，13个128×36位的M4KRAM模块，1个锁相环以及104个IO口。ARM处理器采用Intel公司的Xscale架构的PXA270，其最高主频可达624MHz，以其高性能、低功耗、多功能等特点在信息家电、工业控制等领域得到了广泛的应用。2系统的软件设计本数据采集处理系统要求FPGA能够顺序采集AD芯片的三个转换通道，同时将数据暂存在片内RAM中，ARM通过并行总线读取RAM中的数据，通过RS—232串口将数据上传给PC机，由Matlab对姿态进行解算。2．可调谐的激光器-数控滚圆机张家港电动滚弧机价格低电动滚圆机多少钱1FPGA内部逻辑控制设计FPGA程序是基于软件开发的，采用Verilog语言编程，主程序采用原理图设计方法，各子程序采用模块化设计，便于调试和后期的移植。主程序可以分为3个模块:采集模块、存储模块、锁相环。1)采集模块负责采集通道的选择和转换器结果的读取，系统上电后，FPGA向AD7927写入控制字，选择转换通道，经过1．6μs后，写入另外一组控制字，同时采集上次的转换结果应用在大量电力设备中的SF6气体泄漏不可避免。针对现有电化学和负电晕放电等气体泄漏检测技术存在的测量精度低本文有张家港市泰宇机械有限公司全自动滚圆机采集网络整理 http://www.gunyuanji.com  、实时性差等问题,设计了一种新型光子晶体光纤SF6气体传感器,并采用谐波检测方法和计算机无线传输网络构建了远程实时监控系统。实验表明:气体检测相对误差在2%以内,SF6体积分数大于10-3时能实时报警,同时开启风机,系统具有极好的应用前景。 多模光纤跳线(10)。空芯光子晶体光纤端口与跳线端口之间在保证耦合效率的前提下留有50μm空隙，且陶瓷芯的侧面也具有一定缝隙，气体就是通过这些缝隙进入空芯光子晶体光纤的纤芯中，整个气室连接光路损耗大约8．5dB。使用时，用真空泵连接输入(出)气阀，将密闭气室抽真空，关上气阀，等连接好待测气体样品气瓶的输出端与气阀，打开阀门，由于气室内的低压环境使得气体能快速扩散进入空芯光子晶体光纤的纤芯内。7图1传感气室结构Fig传感器设计如图2所示，光子晶体光纤传感器主要由可调谐二级管激光器光源、空芯光子晶体传输光纤、光电探测器等组成。其基本原理是将来自光源的光经过光纤送入传感头，使待测量参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质发生变化，成为被调制的信号光，再经过光纤送入光电探测器，将光信号转换为电信号，最后经过信号处理后还原出被测物理量［7］。图2光子晶体光纤SF6气体传感器Fi可调谐的激光器主要采用CO2气体激光器作为光源，CO2气体激光器在波长γ=10．6μm时有较高的灵敏度。考虑到CO2激光器自身功率的波动，将增加参考光路以消除激光器功率波动带来的影响。采用非制冷型碲镉汞红外探测器，型号为PVW—10．6，工作在室温下，光敏面积为0．5mm×0．5mm，响应时间小于1ns［8］。锁相放大器采用MODEL—5209。2SF6气体监控网络设计2．1系统总体结构系统通过检测光子晶体光纤传感器气室内SF6气体体积分数来间接反映SF6断路器是否泄漏，确定是否达到维修人员进入气室进行检修的安全标准(即气室环境SF6气体体积分数可调谐的激光器-数控滚圆机张家港电动滚弧机价格低电动滚圆机多少钱本文有张家港市泰宇机械有限公司全自动滚圆机采集网络整理 http://www.gunyuanji.com