高速變化電場數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、在自然界、工程技術(shù)和科學(xué)研究中存在一些高速變化的物理過程,對這些過程所產(chǎn)生的信號進(jìn)行采集和記錄,對分析它們產(chǎn)生的機(jī)理和演化過程具有重要意義。雷電是自然界中存在的一種普遍現(xiàn)象,發(fā)生時往往伴隨著強(qiáng)烈的光、聲作用。在雷電科學(xué)研究中,需要記錄雷電發(fā)生時電場的快速變化,有時需要進(jìn)行多點(diǎn)同步數(shù)據(jù)采集,以便分析其演化過程及對各種電子產(chǎn)品的影響等,針對這一需求,論文設(shè)計了一種對雷電發(fā)生時的高速變化電場信號進(jìn)行調(diào)理和數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng),該系統(tǒng)可用于野外多點(diǎn)同

2、步數(shù)據(jù)采集。
　　 雷電的發(fā)生主要來自于積雨云,當(dāng)積雨云累積了一定量的電荷后,與地面形成了足夠擊穿大氣的電場。而這些電場是以高速變化的形式存在于大氣中。近年來,由于雷電的作用,導(dǎo)致了地面上的很多災(zāi)害事故的發(fā)生,尤其是在建筑、電子類行業(yè)。因此,記錄這些高速變化的電場信號對研究雷電有著重要的意義。傳統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)采集的方法主要是基于PCI總線的高速數(shù)據(jù)采集。但是由于這種系統(tǒng)存在體積大、成本高和干擾影響大等的缺點(diǎn),無法適用于野外多點(diǎn)同步

3、數(shù)據(jù)采集。
　　 論文設(shè)計了一種體積小,功耗低的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)以金屬平板作為傳感器,ARM9(S3C2440)作為核心控制芯片,利用AD9248完成數(shù)據(jù)采集。AD9248是ADI公司的雙通道流水線型AD轉(zhuǎn)換器,可以實(shí)現(xiàn)快、慢電場的同步數(shù)據(jù)采集。系統(tǒng)通過USB接口和網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和傳輸,通過GPS實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同步控制,系統(tǒng)具有6伽的內(nèi)存,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速采集和存儲。
　　 系統(tǒng)的設(shè)計包括高速變化電場的傳感器、信號