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智能微弱信号测量采集

时间:2019-03-26 16:58 来源:中泰联创 作者:中泰联创 阅读:

通过本公司的产品可测量微弱小信号的多种数据。

1.产品概述

该测量仪是一款能够实现低频小信号精确测量的智能设备,支持LAN和USB接口,可同时支持最大12路电压输入,具有连续采集、离线采集和数据处理、显示、存储和传输等功能。

本产品配置灵活,自主可控,可支持PXI/Compact、PCI、USB等总线采集器,支持Arm7/9和X86平台,支持Windows、Linux操作环境,同时配有windows应用程序和APP(如Android)支持LAN、WLAN、蓝牙与电脑或手机、平板电脑互联显示测量参数,适用于军事、医学、能源和环境等传统仪器无法使用的现场控制、监测和测试场合。

 

2.产品组成

该测量仪由高精度动态数据采集模块数据采集软件模块信号采集算法仿真和实现等软件模块,测试应用程序(包括电脑应用程序和手机APP程序)。

 

2.1高精度动态数据采集设备

该测量仪主要采用中泰联创EM-9112C,24位高精度12路模拟输入总线隔离数据采集设备,可实现待测微弱信号和参考信号的连续采集。

EM9112C是中泰联创数据采集产品的新一代产品,具备24位高精度、总线隔离,支持以太网接口和 USB 接口,带有 12 路模拟输入。具有离线采集和数据显示等功能。尤其擅长测量小信号、 热电偶和热电阻等测温传感器。除了具备数据采集(DAQ)基本功能之外,还具备更高工作效率,更多性能优势。
其CPU中央处理器采用ARM9核心板,内部植入了嵌入式实时操作系统Linux,稳定性高实时性强,配有VGA显示功能和多总线接口,可用来独立搭建数据采集处理分析系统。

 

2.2信号检测算法仿真和实现

仿真功能包括被测信号模拟输出和参考信号生成两大功能。模拟的被测信号由理想的正弦信号和噪声叠加,其中噪声包括均匀分布噪声、高斯白噪声、1/f噪声、60Hz工频噪声、直流偏置、偏移因子和频漂各分量。参考信号可根据输入参数生成与被测信号频率相同的正弦信号和正交正弦信号。
信号检测算法包括周期信号测频、级联低通滤波、数字锁定和滚动平均滤波等功能。实现了被测交流小信号的频率、幅值正交矢量的精确测量,具有参考信号的数学生成、算法仿真和信号分析功能,突破了传统设计方法依赖超低噪声前置放大器和高稳定度参考信号源的难题。

2.3测试应用程序

测试应用程序根据运行环境,分为PC应用程序和移动APP应用。

常规应用程序采用NI Labwindows/CVI 2012开发,可运行在windows、linux操作系统的台式或便携式PC上,通过LAN,可实现测量仪的程控、测量参数显示和数据记录等功能。程序界面和测试效果如图所示。

 

移动APP应用目前采用Android Studio开发,可运行在Android操作系统的智能手机或平板电脑上,通过蓝牙或WLAN,可与测量仪的实时交互,实现参数设置和测量结果显示等功能
 


 

测试数据显示和记录器                 现场试验效果
 

 

3.主要技术指标

 

3.1功能特性

离线存储:

存储介质:SD卡或者U盘(均需要用户另外购买)

SD卡指标:标准尺寸SDHC,class4

SD卡最大支持容量: 32G

采集的数据格式,以二进制格式保存。

3.2主要技术指标

不配置超低噪声前置放大器,最小灵敏度可达1uV,配置超低噪声前置放大器,最小灵敏度可达10nV。

不带前置放大器,可达到以下技术指标:

(1)工作频段:1Hz~10kHz

(2)电压范围:1μV~10V

(3)允许误差:10μV~10V    <1%

1μV~10μV     <5%

4)通讯接口:根据使用场合要求,支持LAN、蓝牙4.0、WLAN等。

 

4.应用情况

低频微弱信号采集的精确测量一直是困扰声呐、鱼水雷等装备测试的难题之一,该设备改变了目前低频微弱信号测量仪器依赖进口、价格昂贵和国产设备体积大、检测性能不够等现状,该设备可作为单独的测量设备集成用于测试系统集成中,亦可将软件部署成DLL格式,用于研制开发的专用自动测试设备中,如下图所示。

该设备还可以应用于地震预测、核生化侦测、水下信号监测、生物医学信号监视测量;维修与检测设备集成等

 

 

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