電化學(xué)工作站采集模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、電化學(xué)分析作為一個(gè)熱門的研究領(lǐng)域正越來越多地引起諸多國家的注意。隨著電化學(xué)分析理論的持續(xù)發(fā)展,在很多的實(shí)驗(yàn)室以及工控現(xiàn)場,基于各種電化學(xué)分析方法而研制的電化學(xué)工作站,已經(jīng)成為了電化學(xué)測試、分析、處理的重要設(shè)備之一。隨著數(shù)字電路及數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的日趨成熟,傳統(tǒng)模擬的電化學(xué)測試設(shè)備逐漸被數(shù)字化的電化學(xué)工作站所取代。本文針對(duì)于電化學(xué)測試信號(hào)的特點(diǎn),研究電化學(xué)工作站的信號(hào)采集技術(shù),設(shè)計(jì)電化學(xué)工作站采集模塊,并在電化學(xué)測試中加以實(shí)現(xiàn)。主要工作如

2、下:
　　1.根據(jù)電化學(xué)工作站信號(hào)采集的要求,研究了總體框架,設(shè)計(jì)了一套雙通道、同步、高速的信號(hào)采集板,實(shí)現(xiàn)了電化學(xué)分析測量中測試信號(hào)的實(shí)時(shí)采樣。
　　2.針對(duì)采集模塊中雙通道同步誤差,研究了基于Farrow濾波的通道時(shí)間失配誤差校準(zhǔn)技術(shù),應(yīng)用Farrow濾波完成了通道分?jǐn)?shù)延時(shí)的補(bǔ)償,并在FPGA中加以了實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了通道時(shí)間失配誤差小于1ns。
　　3.為了降低信號(hào)采集的采樣率,研究了基于多相抽取濾波器級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的多采樣

3、率處理技術(shù),應(yīng)用分布式算法、流水線技術(shù)設(shè)計(jì)多相抽取濾波器,降低了硬件資源的利用率,并且在FPGA中加以了實(shí)現(xiàn),完成了抽取率1-105的多采樣率處理。
　　4.根據(jù)電化學(xué)工作站的信號(hào)特點(diǎn),研究信號(hào)采集模塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù),應(yīng)用單FIFO緩存、兩個(gè)FIFO乒乓緩存的兩種方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同采樣率數(shù)據(jù)的緩存與上傳。
　　最后,在電化學(xué)工作站整機(jī)系統(tǒng)平臺(tái)上,對(duì)采集模塊的功能與性能指標(biāo)進(jìn)行測試、驗(yàn)證,采集模塊的功能、性能指標(biāo)均滿足系統(tǒng)要求。