基于ARM处理器的汽车尾气遥测仪
基于逐次二角法与ARM芯片的路面测量系统
基于逐次二角法与ARM芯片的路面测量系统何伟铭;钱程;甘屹【摘要】为更加精准和快速地检测路面的高程数据,设计了一种基于逐次二角法理论与ARM芯片的路面不平度测量系统.该系统通过旋转编码器采集行驶距离和角度变化,以自研发ARM采集系统采集分析数据,采用Modbus通讯协议进行上位机信息交互,通过实际测量,定点距离测量准确率达99.92％,定点角度测量准确率达99.67％.在路面单线测量中与水准仪所测数据相比准确率可达92.7％,最大偏差＜5.4 mm.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2017(030)009【总页数】5页(P37-41)【关键词】路面高程;逐次二角法;ARM芯片;可编程数字滤波;Modbus通讯协议【作者】何伟铭;钱程;甘屹【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海20093;中央大学,东京112-8551;上海理工大学机械工程学院,上海20093;上海理工大学机械工程学院,上海20093【正文语种】中文【中图分类】TN713+.7;TB22随着我国汽车保有量连年增加，到2015年底我国机动车保有量已经超过2.79亿，年增速更是破2 000万辆[1]。
陡增的车辆也加剧了路面状况的恶化，而过于不平整的道路会导致：(1)影响行车安全；(2)降低行车的舒适性；(3)增加车辆的养护费用，如油耗的增加，机件的损坏[2]。
另一方面，人们对于汽车乘坐的舒适性要求又与日俱增。
车辆是通过轮胎和路面的相互作用产生驱动力来保证正常行驶的，因此研究路面与轮胎的耦合作用原理对提高车辆的乘坐舒适性和车辆通过性有重要的意义，而真实、精确的三维路面谱在研究车辆耦合仿真、车辆振动性能测试上尤为重要[3-5]。
如何准确的采集路面数据然后重构出精确的路面谱成为了工程界研究的热点。
路面形状的测量方法和仪器有很多种，按照测量基准分大致有5类：(1)固定基准，如水平仪-标杆测量方法，直梁基准测量方法，3m直尺测量方法等；(2)随动基准，如多轮测平车等；(3)递推基准，如TRL高速路面计等；(4)惯性基准，如GME路面计，APL路面纵剖面仪等；(5)角度基准，如AASHO道路纵剖面测量仪，真实路形计(三角度求和方案)[6-7]。
基于FPGA和ARM的弹上视频图像遥测系统设计
４、时序仿真
［］ ６ 赵保军等． 基于Ｆ Ｇ ￣Ｄ Ｐ Ｐ Ａ Ｉ Ｓ 实现的实时图像 ］ 压缩［ ． Ｊ 电子学报，０ ３（） １ － １ ］ ２ ０ ， ：３ １ ９ １ ７ ３９
【 王光利， ７ ］ 张重阳， 毕笃彦， 毛柏鑫． 基于Ａ Ｖ １ ｄ Ｄ ６ ＼ ２ 在 Ｑｕ ｒ ｓ ｌ 件平 台上进 行编 译 、综 合 ，通过 波芯片的图像传输系统［ ． ａ ｔ Ｉ ｕ 软 Ｊ 电视技术， ０ ， ） ０ ９ ］ ２ １（ ： － １ ０ ７９
厂 ］
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组成 ，切 换控 制 电路 由 Ｆ ＰＧＡ编 程 实现 ，ＳＲ ＡＭ与 Ｆ ＰＧＡ接 口示意 图如 图２ 所示 。 由于 Ｓ ＡＡ７ ３ １ Ｈ输 出 １ Ｂ８ ｉ ￣ ｂｔ 灰度视频 图像直接输 出到外部ＳＲ Ｍ中。 Ａ
与遥测越 来越多 ［— ］ １ ４。视频图像信 息不仅对分 析图像 像 采集 与缓存 模块 、压 缩处理 模块 、中央处理 器和 发
制导 导弹 在飞 行过 程 中导引 头 出现 的 异常状 态非 常必 射模 块 。
要 ，而且 对导 弹 的有些 故障 分析和 定位 比依 靠现 有 的 遥 测数 据 分析 容易 多 ，并 且 视频 图像信 息相 对直 观 。
１ ０ － ９ ０２ １ ）０ ・ ０ ９－３ ０ ９－ ４ （０ ２－ １－ ０ ・ ０ ・ ０ ０
基于 Ｆ ＧＡ和ＡＲ Ｐ Ｍ
的弹上视频 图像遥测系统设计
江 民俊 王琪 南昌航 空大学信息工程 学院 南 昌 ３ ０６ ３０ ３ 摘 要 ：针对导弹 遥测参数 多 、数字 视频 图像数 据量大和 视频图像传 输带宽有
基于ARM的通信管理机的研发与设计
基于ARM的通信管理机的研发与设计作者：区伟潮钟少恒来源：《城市建设理论研究》2013年第18期摘要:本文从当前国内主流的电力自动化系统中通信管理机的实际情况入手，通过分析比较国内通信管理机的几种设计方案优缺点，然后着重提出此论文研制的一种基于ARM和嵌入式操作系统-、采用虚拟内存管理物理地址的通信管理机设计。
为了实现该通信管理机的目标，采用了ARM作为其主CPU，支持101、104、CDT等规约协议，提高了通信管理机的安全可靠性和技术水平。
关键词：通信管理机;配电监测计量终端[2];ARM中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：1.引言通信管理机起到转换协议的作用比如将从下位采集到的信息通过规约传递给CPU。
测控系统的智能设备将采集到的遥信、遥测、遥脉等数据送达通信管理机，通信管理机再根据各个监控单元的不同协议要求，把数据送达各个监控单元。
因此，通信管理机在配电自动化系统中处于关键的位置。
现在国内外各大公司都竞相研制高性能的通信管理机。
这是由于现在的通信管理机，能高效、经济、方便地进行各个层面的通信协议转换，也能适应现存的各种通信介质并满足高速实时性要求。
通信管理机性能的优劣和适用性决定着电力自动化系统的技术水准和市场认同度。
目前国内很多厂商的通信管理机在国内市场占据主导地位，引领电力自动技术的发展潮流。
第一类通信管理机运行Unix系统的一体化工控机，充分利用Unix操作系统的高稳定性和安全性来完成各种通信功能。
通信管理机充当RTU和规约接入器的角色，，使用和维护起来比较方便。
此类通信管理机的不足主要是功能上的集成度太高，各个层面的通信工作都集中在1-2台管理机上，显得层次有些混乱，增大了工程实施中各通信任务之间相互制约的可能，加大通信任务划分的难度，降低了管理机的效率，另外Unix系统内核大，不是实时操作系统，使得任务切换时间较长。
第二类通信管理机是RCS9698是总控单元，起到通信管理机的作用。
基于ARM的多功能环境检测系统
基于ARM的多功能环境检测系统曲爱玲;马长路【摘要】为了实时检测环境中的PM2.5浓度及温湿度,提出了一种基于ARM的多功能环境检测系统的设计方法.该系统利用ARM处理器、PM2.5激光传感器、温湿度传感器实现了对当前环境PM2.5浓度、温度和湿度的实时检测,并具有液晶屏实时显示和外部触发语音播报双重感知功能,可满足不同领域及各种群体的需求.实验结果表明,该环境检测系统检测精确度高、实时性强、显示与播报功能稳定,具有良好的实用性和推广价值.%In order to detect the concentration of PM 2.5 and the temperature and humidity of the environment in real time ,a multifunctional environment detecting system based on ARM was designed .The system can detect efficiently the concentration of PM2.5 and the temperature and humidity of the environment in real time with ARM processor , PM2.5 laser sensor , temperature and humidity sensor , and it has the real-time LCD display and external trigger voice broadcast functions to meet the requirements of different fields and differentusers .Experimental results showed that the detecting system has high detection accuracy , good re-al-time performance, stable display and voice broadcast performance , and the system is very practical and has strong promotional value.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】3页(P91-93)【关键词】ARM;PM2.5;温湿度;液晶屏显示;语音播报【作者】曲爱玲;马长路【作者单位】北京农业职业学院,北京 102442;北京农业职业学院,北京 102442【正文语种】中文【中图分类】TP3Abstract：In order to detect the concentration of PM2.5 and the temperature and humidity of the environment in real time,a multifunctional environment detecting system based on ARM was designed. The system can detect efficiently the concentration of PM2.5 and the temperature and humidity of the environment in real time with ARM processor, PM2.5 laser sensor, temperature and humidity sensor, and it has the real-time LCD display and external trigger voice broadcast functions to meet the requirements of different fields and different users. Experimental results showed that the detecting system has high detection accuracy, good real-time performance, stable display and voice broadcast performance, and the system is very practical and has strong promotional value.Keywords:ARM; PM2.5; temperature and humidity; LCD display; voice broadcast随着我国经济水平的显著提高，人们对生存环境越发关注。
基于STM32的新一代遥测终端机的设计与实现
基于STM32的新一代遥测终端机的设计与实现DOI :10.19557/ki.1001-9944.2021.01.021邵灿辉1,2,倪维东1,2,伏怀文1,2(1.国电南京自动化股份有限公司,南京210032;2.南京河海南自水电自动化有限公司,南京210032)摘要:由于洪水预报和水库优化调度需要用到大量的水文基础数据,遥测终端机(RTU )的性能好坏直接影响整个水情自动测报系统能否达到预期效果。
STM32系列芯片由于拥有强大的ARM 运算内核、很高的性价比、丰富的外设接口,使其在仪器仪表行业占有很大的份额。
该文详细介绍了以STM32为核心的遥测终端机的电路特点和工作原理,并分别介绍了电源电路、SDI ⁃12总线、A/D 采集、蓝牙通信四大电路的设计特点。
同时介绍其在上下位机交互、工作稳定性等多方面所具备的优势。
此遥测终端机已在实际工程中得到了成功应用,其高稳定性和可靠性为水文高级应用提供准确的实时数据。
关键词:水文要素;总线;低功耗;蓝牙模块;传感器中图分类号:TP89文献标志码:A文章编号:1001⁃9944(2021)01⁃0093⁃04A New Generation Remote Terminal Unit Design and Realization Based on STM32SHAO Can ⁃hui 1,2,NI Wei ⁃dong 1,2,FU Huai ⁃wen 1,2(1.Guodian Nanjng Automation Co.,Ltd.,Nanjing 210032,China ;2.Nanjing Hohai Nanzi Hydropower Automation Co.,Ltd.,Nanjing 210032,China )Abstract :Because flood forecasting and reservoir optimal operation need a lot of basic hydrological data ,the perfor ⁃mance of RTU is directly related to whether the whole automatic hydrological forecasting system can achieve the ex ⁃pected effect.STM32series chips occupy a large share in the instrument industry because of its powerful arm core ,high cost performance and rich ecological chain.This paper introduces in detail the circuit structure and working principle of telemetry terminal based on STM32,and introduces the design features of four circuits ,power circuit ,A/D sampling circuit ,SDI ⁃12bus circuit ,blue tooth module circuit and communication circuit.At the same time ,it intro ⁃duces its advantages in the interaction between upper and lower computers ,working stability and so on.This teleme ⁃try terminal has been successfully applied in practical projects.Its high stability and reliability provide accurate real ⁃time data for advanced hydrological applications.Key words :hydrological factors ;bus ;low power consumption ;bluetooth module ;sensor收稿日期:2020-11-12;修订日期:2020-12-29作者简介:邵灿辉(1983—),男,硕士,高级工程师,研究方向为水利水电自动化设备。
北京南凯公司RTU产品介绍
• IEC101,IEC104,Modbus
11. 液晶显示 12. 仪表接入 13. 模块板配置 14. 主通信模块热备 15. 逻辑RTU 16. 自诊断 17. 远方维护
1. 遥测采集 2. 遥测计算 3. 遥信采集 4. 遥控输出 5. 告警 6. 录波 7. 故障判断 8. 规约通信 9. 遥测传送 10. 24小时负荷曲线
8. 规约通信
大量的通信接口. 主通信模块配置了4个网口,6个RS232口和 RS485口,2个CAN口.DSP模块配置了两个CAN口,1个RS232口和一个 RS485口. 丰富的通信规约. 支持IEC101, IEC104规约和Modbus规约. 并且可以根据现场需求增加新的规约。
9. 遥测传送
• 高频率采集
遥测采集间隔每周波32个点,并计算一个有效值;遥
信每1ms检测一次.
设 • 高安全带硬件校验的遥控
备
内带的SBO功能确保控制输出可靠无误.
特
• 回路故障智能判断,并自动录波
点
自动判断回路故障,启动录波功能.录波精度为
0.625ms一个点.
• 可调限值遥测传送
根据现场环境,设置遥测限值,合理调整数据传送量.
• 多机备用模式 通信主模块支持在线多设备备用,安全可靠,数据不会丢失
设备特点
• 多机箱远程分布 长距离布置功能模块板,使用外部现场CAN总线连接,适应远程采 集,集中监控的要求.
• 故障曲线 故障产生后,主动上报遥测数据,协助绘制故障曲线.
• 远程维护 通过以太网远程连接RTU,监视现场运行信息,设置设备运行参数.
南华仪器 NHASM-1型 稳态工况法汽车排气检测系统 技术说明书
佛山市南华仪器有限公司NHASM-1型 稳态工况法汽车排气检测系统 技术说明书目 录1. 系统简介 (2)2. 主要规格及技术参数 (3)3. 系统的构成 (7)4. 功能介绍 (13)1. 系统简介1.1. 系统简介NHASM-1 稳态工况法汽车排气检测系统适用于采用加速模拟工况法（ASM）检测汽车排气污染物，由计算机控制系统、汽车排气分析仪和汽车底盘测功机组成。
计算机控制系统采用P4核心的工业计算机，以Windows 2000为平台，满足检测过程中的实时性和可靠性要求。
具有严格的流程控制功能，配合多级权限管理功能，确保系统的操作人员在职权范围内严格按照标准的要求进行操作。
具有完善的数据库功能，设立车辆参数数据库、检测装置参数数据库和检测结果数据库，数据可以进行备份和恢复，具备与数据中心进行数据联网和数据交换的能力。
具有方便的日常标定和周期检定功能，定期进行汽车底盘测功机的恒功率惯性滑行试验和汽车排气分析仪的标定，并提供进行速度和力检定的功能。
汽车排气分析仪采用我公司自行研制的NHA-503废气分析仪，该仪器符合BAR-97标准，是北京市BASM工况法排放检测系统唯一指定的专用废气分析仪。
该仪器采用不分光红外吸收法原理, 测量机动车排气中的CO、HC和CO2的成分，用电化学电池原理测量排气中的NO和O2的成分。
附有感应式转速测量钳和温度传感器探头供用户选用，可在检测汽车排气的同时监测发动机的转速和润滑油的温度。
同时还附有温湿度和大气压力传感器，可进行环境温度、环境湿度和大气压力的测量。
汽车底盘测功机采用从德国马哈公司原装进口的底盘测功机，该底盘测功机符合BAR-97标准，在美国加利福利亚州被广泛采用。
2. 主要规格及技术参数2.1. 系统使用环境条件温度: .........................................................................5℃～ 40℃相对湿度: .........................................................................不大于90 %大气压力: .........................................................................860 hPa ~ 1060 hPa电源: .........................................................................198V~242V , 50 H Z±2 % 2.2. 各仪器技术规格2.2.1. 汽车底盘测功机技术规格1) 概述标称电压 .................................................................................... 220V ± 10%标称电流 .....................................................................................20 A频率 ............................................................................................50 Hz保险丝保护 .................................................................................20 A轴负载..........................................................................................2750 kg测试台重量 .................................................................................980 kg2) 滚筒组测试速度.......... ...........................................................................最大 193 km/h 滚筒组的长度............................................................................. 3539 mm滚筒组的宽度............................................................................. 718 mm滚筒组的高度.................................................................. ...........450 mm滚筒组的直径..............................................................................217 mm滚筒轴中心间距...........................................................................439 mm滚筒长度 .. ................................................................................ 850 mm滚筒内边缘间距 ..............................................................………762 mm滚筒外边缘间距 ..............................................................……….2540 mm滚筒表面........... ..........................................................................粉末涂层驱动方向 ... ................................................................................双向操作温度.. .................................................................................. 1.7°C to 43.3°C3) 举升器操作 ........... ...............................................................................气动压缩空气 ............................................................................…….最小 6 -8 bar 最大10 bar4) 带飞轮的电涡流制动器线圈的数量 ...........................................................................….8 St.每个线圈的最大电流...................................................................2.5 A每个线圈的电压..........................................................................96 V飞轮质量的范围(牵引方式) . .................................................... 907 kg - 2722 kg机械飞轮质量 . ..........................................................................907 kg±18 kg电涡流制动器宽度 . ...................................................................930 mm电涡流制动器高度 ..... ...............................................................725 mm5) 驱动功率........................................................................................... 2.2 kW最大速度................................................................................... 56 km/h2.2.2. 汽车排气分析仪技术规格1) 测量范围CO：.........................................................................................0~14 % (10 -2) volHC：........................................... ...............0~10000 ppm(10 -6) vol，正己烷当量CO2：.................................................. .....................................0 ～18 % (10 -2) volO2：................................................. ........................................0~25 % (10 -2) volNO：.................................................. ......................................0~5000 ppm(10 -6) vol环境温度：........................................... ...................................-20~60 ℃环境湿度：.......................................... ....................................5%~95%大气压力：........................................... ...................................80Kpa~110Kpa油温：........................................................ ..............................0℃~120℃转速：.......................................................... ............................300 r/min~8000 r/min2) 测量方式废气：插入排气管内400 mm直接取样，取样探头长度900 mm，取样管长度7.5m ；油温：测温头插入发动机润滑油标尺孔中，保护管长度600 mm，导线长度5m ；转速：测量钳夹在发动机第1缸的火花塞高压线外，测量钳的导线长度5m 。
MQW-50B机动车排气分析产品介绍 2018-11-14
MQW-50B机动车排气分析仪产品介绍一、产品简介1.1 产品介绍MQW-50B机动车排气分析仪用于测量机动车排气中的一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化合物NO、二氧化碳CO2和氧气O2的成分，并可根据测得的CO、CO2、HC和O2的成分计算出过量空气系数λ。
该仪器由全套进口平台及关键零部件组成，并配备了微处理器，采用液晶显示器。
该仪器操作方便、测量准确、工作可靠，适用于机动车检测站、汽车制造厂、汽车修理厂、摩托车修理厂等。
根据用户需要，将汽车发动机置于用户指定工况运行，可测量此时的废气排放数据，测试过程提示清晰，步骤标准，通过对测量的废气参数变化情况的分析，帮您判断汽车排放超标的原因，并提出修理建议，指导故障诊断和维修。
如判断废气控制系统中三元催化器的好坏，空气滤清器是否过脏等。
1.2 产品特点1)符合最新国标GB 18285-2018的要求。
2)使用国际领先品牌进口光学检测平台，采用红外原理测量HC、CO、CO2和NO。
3)可通过RS-232 串口与PC 机的通讯。
4)可靠的气泵、多级过滤系统设计，可以避免长期使用造成对传感器的污染。
5)仪器界面图形化设计，菜单式操作，使用更加方便。
6)符合国际标准ISO 3930 或OIML R99 00级精度要求。
1.3 技术参数项目CO CO2HC O2单位×10-2×10-2×10-6×10-2×10-6测量范围0.00~15.00 0.00~18.00 0~9999 0~25.00 0~5000分辨率0.01 0.01 1 0.01 1气体量程示值允许误差绝对误差相对误差HC (0~2000)×10-6±4×10-6±3% (2001~5000)×10-6---- ±5% (5001~9999)×10-6---- ±10%CO (0.00~10.00)×10-2±0.02×10-2±3%(10.01~14.00)×10-2---- ±5%CO2(0.0~16.0)×10-2±0.3×10-2±3% (16.1~18.0)×10-2---- ±5%NO (0~4000)×10-6±25×10-6±4% (4001~5000)×10-6---- ±8%O2(0.0~25.0)×10-2±0.1×10-2±5% 注：表中所列绝对误差和相对误差，满足其中一项要求即可气体量程绝对误差相对误差HC (0~1400)×10-6±3×10-6±2% (1400~2000)×10-2±3%CO (0~5.00)×10-2±0.02×10-2±2%CO2(0~10)×10-2±0.1×10-2±2% (10~16)×10-2±3%NO (0~4000)×10-6±20×10-6±3% O2(0~25)×10-2±0.1×10-2±3% 注：表中所列绝对误差和相对误差，满足其中一项要求即可HC (0~1400)×10±2×10(1400~2000)×10-2±1%CO (0~5.00)×10-2±0.01×10-2±0.8%CO2(0~10)×10-2±0.1×10-2±1% (10~16)×10-2±0.8%NO (0~4000)×10-6±10×10-6±1.0% O2(0~25)×10-2±0.1×10-2±1.5% 注：表中所列绝对误差和相对误差，满足其中一项要求即可响应时间HC、CO、CO2NOT90 3.5 4.5T95 4.5 5.5T10 3.7 4.7T5 4.7 5.7预热时间30min环境条件气压80.0 kPa~110.0kPa 温度0℃~40℃湿度≤90％工作电源AC 220V±22V，50Hz±1Hz 消耗功率110w外形尺寸（长×宽×高）550×485×230mm3仪器重量约16kg二、产品于检测站应用方案鸣泉产品。
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基于ARM处理器的汽车尾气遥测仪
一种以ARM处理器为核心的汽车尾气遥测仪的设计。
对该遥测仪的工作原理、系统设计与嵌入式软硬件实现作了较详细的分析。
实践表明，该系统在性价比、响应速度、可携带性及功耗等方面均有明显优势。
汽车行驶时排出的大量有害废气是污染大气环境的主要流动污染源，占城市大气污染的50%～80%。
汽车尾气监测是大气污染监测的重要组成部分。
目前应用的监测方法中，以气体吸收光谱为理论背景的检测手段应用最多。
其主要过程是：将可调谐激光二极管激光（TDL）的发射波长调整至被测气体某一吸收谱线，激光经过气体时被部分吸收，通过检测光强的变化，即可计算出气体的浓度。
采用可调谐激光二极管气体吸收光谱学（TDLAS）监测技术的优点是：能快速扫描各种目标气体浓度，实现实时快速非接触多种气体的自动监测；灵敏度高，选取较强的吸收谱线，可以测出低于1ppb的浓度；遥感测量距离可以从几米到数公里，无需多点采样，就可以测出一个区域的平均污染程度；寿命长，无耗材，系统易于更新维护。
激光检测可以极大提高尾气监测工作效率，快速获取城市机动车尾气排放数据，为政府决策提供依据。
TDLAS因具有上述优点而得到了广泛的应用。
近几年，TDLAS检测系统向低成本、低功耗、体积小的方向发展，将原有的基于工业控制计算机的遥测系统转变为便携式是目前应用的迫切需求。
在改造机型的过程中，本文提出一种基于ARM处理器的CO和CO2遥测仪，其使用方便、体积小、功耗低，适合室外无人值守使用。
汽车尾气遥测仪如图1所示。
1 二次谐波测量原理简单地用检测光强变化测量气体浓度，会因为其他气体、尘埃的吸收而受到干扰。
在实践中，更多地运用二次谐波测量法。
1.1 接收信号中的频谱
二次谐波光谱检测气体的方法，可以排除很强的干扰信号，且所得检测的污染物浓度与二次谐波的信号成正比。
对发射激光进行频率为f的信号调制，经被测气体后，气体产生非线性吸收，在所接收光强信号中（经傅立叶变换）有以下表达式成立：。