振弦式传感器信号采集仪的研制重点
(完整word版)振弦式传感器
基于振弦式传感器测频系统的设计白泽生(延安大学物理与电子信息学院陕西延安716000)利用振弦式传感器测量物理量是基于其钢弦振动频率随钢丝张力变化，输出的是频率信号，具有抗干扰能力强，对电缆要求低，有利于传输和远程测量的特点。
因此，可获得非常理想的测量效果。
1 振弦式传感器的工作原理振弦式传感器由定位支座、线圈、振弦及封装组成。
振弦式传感器可等效成一个两端固定绷紧的均匀弦，如图1所示。
振弦的振动频率可由以下公式确定：其中S为振弦的横截面积，ρv为弦的体密度(ρv=ρ/s)，△l为振弦受张力后的长度增量，E为振弦的弹性模量，σ为振弦所受的应力。
当振弦式传感器确定以后，其振弦的质量m，工作段(即两固定点之间)的长度L，弦的横截面积S，体密度ρv及弹性模量E随之确定，所以，由于待测物理量的作用使得弦长有所变化，而弦长的变化可改变弦的固有振动频率，由于弦长的增量△l与振弦的最长驻波波长的固有频率存在确定的关系，因此只要能测得弦的振动频率就可以测得待测物理量。
2 测频系统的设计2.1 基本原理振弦式传感器工作时由激振电路驱动电磁线圈，当信号的频率和振弦的固有频率相接近时，振弦迅速达到共振状态，振动产生的感应电动势通过检测电路滤波、放大、整形送给单片机，单片机根据接收的信号，通过软件方式反馈给激振电路驱动电磁线圈。
通过反馈，弦能在电磁线圈产生的变化磁场驱动下在本振频率点振动。
当激振信号撤去后，弦由于惯性作用仍然振动。
单片机通过测量感应电动势脉冲周期，即可测得弦的振动频率，最后将所测数据显示出来。
测频原理框图如图2所示。
2.2 系统硬件电路设计根据以上的基本原理和思想，设计的测频系统的整体电路如图3所示。
主要由激振电路、检测电路、单片机控制电路和显示电路等几部分组成。
工作过程是由单片机产生某一频率的激振信号，经放大后激励振弦振动，拾振线圈中产生的感应电动势经几级放大后送给单片机处理，最后送显示电路显示。
2.2.1 激振电路激振电路采用扫频激振技术，就是用一个频率可以调节的信号去激励振弦式传感器的激振线圈，当信号的频率和振弦的固有频率相接近时，振弦能迅速达到共振状态。
振弦式传感器原理
振弦式传感器原理
振弦式传感器是一种常见的测量和检测物理量的装置，它基于弦的振动频率与被测物理量之间的关系。
它由弦、传感元件和信号处理装置组成。
在振弦式传感器中，弦部分通常由金属或其他材料制成，具有一定的弹性和韧性。
当弦受到外力作用时，会发生振动，其频率与外力的大小成正比。
传感元件负责测量弦的振动频率，常见的传感元件包括压电陶瓷和电容式传感器。
传感元件会将振动频率转化为相应的电信号。
信号处理装置是振弦式传感器的核心部分，它负责接收传感元件输出的电信号，并对其进行放大、滤波和计算等处理。
在信号处理过程中，可以采用模拟电路和数字电路两种方式。
模拟电路一般用于较简单的振弦式传感器，而数字电路可实现更精确和复杂的信号处理。
振弦式传感器的工作原理基于弦的振动频率与外力之间的关系。
当外力作用在弦上时，会改变弦的振动频率，进而对应的电信号也会发生变化。
通过测量弦的振动频率或电信号的变化，可以推导出外力的大小或其他被测物理量的信息。
振弦式传感器具有灵敏度高、响应快、精度高等优点，因此在工业自动化控制、仪器仪表、机械制造等领域得到广泛应用。
它可以用于测量压力、力、扭矩、振动、位移等多种物理量，具有较大的适用范围。
振弦式传感器测频系统的设计
能迅速达到共振状态。由于激励信号的频率是容易用软件方便控制的，所以 只要知道振弦固有频率的大致范围（一般来说，对一种已知的传感器其固有 频率的大致范围是确定的），就用这个频率附近的激励信号去激发他，就能使 振量物理量是基于其钢弦振动频率随钢丝张力变 化，输出的是频率信号，具有抗干扰能力强，对电缆要求低，有利于传输和 远程测量的特点。因此，可获得非常理想的测量效果。 1 振弦式传感器的工作原理 振弦式传感器由定位支座、线圈、振弦及封装组成。振弦式传感器可 等效成一个两端固定绷紧的均匀弦，如图 1 所示。 振弦的振动频率可由以下公式确定：
其中 S 为振弦的横截面积，ρv 为弦的体密度 （ρv=ρ/s），△l 为振弦受张力后的长度增量，E 为振弦的弹性模量， σ为振弦所受的应力。 当振弦式传感器确定以后，其振弦的质量 m，工作段（即两固定点之 间）的长度 L，弦的横截面积 S，体密度ρv 及弹性模量 E 随之确定，所 以，由于待测物理量的作用使得弦长有所变化，而弦长的变化可改变弦的固 有振动频率，由于弦长的增量△l 与振弦的最长驻波波长的固有频率存在确定 的关系，因此只要能测得弦的振动频率就可以测得待测物理量。 2 测频系统的设计 2.1 基本原理 振弦式传感器工作时由激振电路驱动电磁线圈，当信号的频率和振弦 的固有频率相接近时，振弦迅速达到共振状态，振动产生的感应电动。
势通过检测电路滤波、放大、整形送给单片机，单片机根据接收的信 号，通过软件方式反馈给激振电路驱动电磁线圈。通过反馈，弦能在电磁线 圈产生的变化磁场驱动下在本振频率点振动。当激振信号撤去后，弦由于惯 性作用仍然振动。单片机通过测量感应电动势脉冲周期，即可测得弦的振动 频率，最后将所测数据显示出来。测频原理框图如图 2 所示。 2.2 系统硬件电路设计 根据以上的基本原理和思想，设计的测频系统的整体电路如图 3 所 示。主要由激振电路、检测电路、单片机控制电路和显示电路等几部分组 成。工作过程是由单片机产生某一频率的激振信号，经放大后激励振弦振 动，拾振线圈中产生的感应电动势经几级放大后送给单片机处理，最后送显 示电路显示。 2.2.1 激振电路 激振电路采用扫频激振技术，就是用一个频率可以调节的信号去激励 振弦式传感器的激振线圈，当信号的频率和振弦的固有频率相接近时，振弦
介绍振动传感器的设计
介绍振动传感器的设计
2. 电路设计
振动传感器的电路设计通常包括一个敏感元件的接口电路和信号处理电路。接口电路通常 包括一个阻抗匹配网络和一个前置放大器，用于将敏感元件的输出信号转换为适合后续处 理的信号。信号处理电路通常包括一个滤波器和一个放大器，用于提取感兴趣的振动信号 并对其进行放大 为了提高传感器的性能，通常需要优化电路设计。例如，可以通过选择具有较高增益和较 低噪声的放大器来提高传感器的信噪比。此外，还可以通过设计具有特定频率响应的滤波 器来抑制不需要的噪声并提高传感器的频率响应范围
介绍振常包括一个去噪算法和一个特征提取算法。去噪算法通常用 于抑制传感器输出信号中的噪声，例如通过使用数字滤波器或小波变换等技术。特征提取 算法通常用于提取感兴趣的振动特征，例如通过使用快速傅里叶变换或经验模态分解等技 术 为了提高传感器的性能，通常需要优化信号处理算法。例如，可以通过改进去噪算法来抑 制更多的噪声并提高传感器的信噪比。此外，还可以通过改进特征提取算法来提取更准确 的振动特征并提高传感器的分辨率和精度
-
THE PROFESSIONAL TEMPLATE
介绍振动传感器的设计
汇报人：xxx
目录
-
01 1. 机械结构 02 2. 电路设计 03 3. 信号处理算法 04 4. 封装和校准
介绍振动传感器的设计
1
振动传感器是一种用于测量物体振动状态的装置
它们被广泛应用于各种领域，包括工程测试、地震监
2
测、车辆驾驶辅助系统等
3
下面将介绍一种简单的振动传感器设计
介绍振动传感器的设计
1. 机械结构
振动传感器的机械结构通常包括一个敏感元件(如质量 块)和一个支撑结构。敏感元件通常是一个质量块，它 可以在支撑结构的约束下相对于固定点移动。当物体振 动时，质量块会相对于固定点移动，从而引起传感器的 输出信号变化
振弦式传感器的工作原理及其特点
60年代起，先后研制开发了适合各种测试目的的多种振弦传感器的系列产品，如振弦式压力计、土压力计、空隙水压力计、应变计、测力（应力）计、钢筋计、扭力计、位移计、反力计、吊重负荷计、倾斜计等等。
它们广泛应用于港口工程、土木建筑、道路桥梁、矿山冶金、机械船舶、水库大坝、地基基础等测试，已成为工程、科研中一种不可缺少的测试手段，显示出了其广阔应用和发展的前景。
2.工作原理振弦式传感器由受力弹性形变外壳（或膜片）、钢弦、紧固夹头、激振和接收线圈等组成。
钢弦自振频率与张紧力的大小有关，在振弦几何尺寸确定之后，振弦振动频率的变化量，即可表征受力的大小。
现以双线圈连续等幅振动的激振方式，来表述振弦式传感器的工作原理。
如图丨所示，工作时开启电源，线圈带电激励钢弦振动，钢弦振动后在磁场中切割磁力线，所产生的感应电势由接收线圈送入放大器放大输出，同时将输出信号的一部分反馈到激励线圈，保持钢弦的振动，这样不断地反馈循环，加上电路的稳幅措施，使钢弦达到电路所保持的等幅、连续的振动，然后输出的与钢弦张力有关的频率信号。
接收贱圈输止團］掘弦旬割S器工作原理團（连鮭超D振弦这种等幅连续振动的工作状态，符合柔软无阻尼微振动的条件，振弦的振动频率可由下式确疋;L --- 钢弦的有效长度i p 一-钢弦材料密度；（T 0——钢弦上的初始应力。
由于钢弦的质量m长度L、截面积S、弹性模量E可视为常数，因此，钢弦的应力与输出频率f 0 建立了相应的关系。
当外力F未施加时，则钢弦按初始应力作稳幅振动，输出初频 f 0 ;当施加外力（即被测力——应力或压力）时，则形变壳体（或膜片）发生相应的拉伸或压缩，使钢弦的应力增加或减少，这时初频也随之增加或减少。
因此，只要测得振弦频率值f,即可得到相应被测的受力壳体钢弦式中，f 0初始频率;力——应力或压力值等。
3.振弦的激振方式振弦式传感器的振弦是钢弦，通过激振产生振动。
振弦激振的方式分为间歇触发激振和等幅连续激振。
基于共振解调技术的振动信号数据采集器设计的开题报告
基于共振解调技术的振动信号数据采集器设计的开题报告一、选题背景随着科技的不断进步，振动信号数据采集技术已经被广泛应用于机械、航空、交通、建筑等领域，成为实现设备状态监测、故障预警的重要手段。
传统的振动信号数据采集器主要采用了微机激励控制和频率分析技术，但随着采集设备的复杂化和信噪比的提高，传统方案的性能已经无法满足实际需求。
为此，本课题将使用基于共振解调技术的振动信号数据采集器，通过软硬件设计提高采集性能和精度，为实现振动信号高质量、高效率的采集提供一种新的思路。
二、选题目标本课题旨在开发一种基于共振解调技术的振动信号数据采集器，设计期望实现以下目标：1. 提高信噪比，降低采集误差：传统的振动信号数据采集器在采集过程中会受到背景噪声的干扰，从而导致采集误差。
本课题将采用共振解调技术，通过特定的信号处理方法，能够有效降低背景噪声干扰，提高采集精度和信噪比。
2. 提高采集效率，减少数据丢失：传统的振动信号数据采集器需要通过频率分析等方法进行信号处理，导致采集效率较低，数据丢失概率高。
本课题将使用共振解调技术，直接获得振动信号的振幅和相位信息，避免了信号处理的过程，从而大大提高了采集效率，减少了数据丢失的概率。
3. 实现智能分析功能：本课题将采用现代计算机技术和数据处理技术，实现对采集到的振动信号数据的智能分析功能，为设备故障诊断和运行状态监测提供支持。
采用现代计算机技术处理采集到的振动信号数据，可以有效应对采集设备数量日益增多和采集周期逐渐缩短的情况。
三、主要内容和研究方法本课题基本内容是设计开发基于共振解调技术的振动信号数据采集器，研究方法如下：1. 研究共振解调技术的基本原理: 研究共振解调技术在信号处理领域的基本原理，了解其特点和优点。
2. 设计基于共振解调技术的采集电路: 设计基于共振解调技术的振动信号采集电路，选择合适的硬件平台和器件，实现振动信号的采集和处理功能。
3. 程序设计和算法优化: 通过软件设计和算法优化等方法，为采集器提供更好的性能，包括信噪比、采集效率和智能分析功能等。
米朗科技振弦式位移传感器说明书
米朗科技振弦式位移传感器说明书一、概述振弦式传感器是目前国内外普遍重视和广泛应用的一种非电量电测的传感器。
它包括经过热处理的振弦检测元件，一根一端与振弦连接，另一端与滑动拉杆相连的消除了应力的弹簧构成。
随着滑动拉杆的拉动，弹簧开始伸长并引起振弦张力的增加，钢弦的振动频率也随之产生改变，张力与弹簧的伸长成正比。
因此位移的变化可以通过测量钢弦的张力即钢弦的振动频率变化来实现。
由于振弦传感器直接输出振弦的自振频率信号，因此，具有抗干扰能力强、受电参数影响小、零点飘移小、受温度影响小、性能稳定可靠、耐震动、寿命长等特点。
二、应用领域振弦位移传感器广泛应用于大坝、桥梁、岩石、混凝土、土体、道路、厂房、隧道、地下洞室及模型试验等工程中的结构物体的位移、沉降、变形、裂缝等，进行长期相对位移变化监测。
三、技术参数产品型号MLZX-XXXmm测量范围12.5,25,50,100,150,200,250,300mm分辨率0.025%FSR线性0.25%FSR温零漂<0.05%FSR/℃稳定性<0.2%FSR/年频率范围1500~2800hz温度范围-40°C~+60°C线圈电阻230Ω±10Ω防护等级IP67电缆类型2芯四、产品命名规则五、产品尺寸(单位:mm)六、注意事项●本仪器应在额定测量范围内工作。
●安装仪器电缆时，应尽量使电缆远离电气干扰如发动机，变压器，点焊机，动力电缆，马达发动机等等。
否则电缆会感应到其他频率的电干扰信号，将给仪器获得稳定的读数带来麻烦。
●根据现场需要接长电缆时，应注意接头处的防水密封要可靠。
●仪器在搬运及安装等诸环节均应小心注意，切忌剧烈振动。
避免造成仪器或零部件的任何机械损伤或变形，重点保护好传感器及测量杆及其连接口，免受损伤和变形●仪器引出电缆可达1000米（另购）。
用户订货时未加以说明，均按2米长度接线出厂。
●仪器未使用放置12个月以上时，使用前应重新进行标定。
振弦式读数仪工作原理
振弦式读数仪工作原理振弦式读数仪是一种常见的电子测试仪器，用于测量电流、电压、阻抗等电学参数。
它的工作原理基于振弦的共振效应。
振弦式读数仪的主要组成部分包括振弦、传感器、转换电路和显示器。
其中，振弦是关键部件，它是一种细长的金属杆，可固定在支架上，并通过传感器与待测电路相连接。
当传入电流或电压时，振弦受到电磁力的作用而振动，其振动幅度与待测电路的参数相关。
具体来说，振弦的共振频率与负载电路的电感和电容成反比。
当振弦处于共振状态时，其纵向振动幅度将达到最大值。
这时，振弦内的感应线圈会感受到振动的磁场变化，并将其转换为电信号。
传感器进一步将电信号转换为对应的电压信号，并通过转换电路放大和处理。
最后，经过显示器的数字显示，我们可以读取出待测电路的参数数值。
振弦的共振频率可以由以下公式表示：f = 1 /（2π√（LC））其中，f为共振频率，L为电感值，C为电容值。
根据这个公式，我们可以看出，当电感或电容变化时，共振频率也会发生变化。
通过测量共振频率的变化，我们就能间接得到待测电路的参数数值。
振弦式读数仪有很高的精度和准确度。
这是因为振弦的共振频率非常稳定，其测量误差较小。
此外，振弦式读数仪还具有非常宽的测量范围，可以测量几个数量级的电流和电压。
同时，振弦式读数仪还具有相对较低的成本和体积，因此在实际应用中得到了广泛的应用。
除了振弦式读数仪，还有其他的读数仪器，如压电式读数仪和电阻式读数仪等。
这些读数仪器也有各自特点和适用范围。
例如，压电式读数仪采用压电材料的压电效应来实现转换，其精度较高，但适用范围较窄。
总而言之，振弦式读数仪通过振弦的共振效应来测量电路参数。
其工作原理简单而有效，可以实现高精度和广泛的测量范围。
在实际应用中，振弦式读数仪得到了广泛应用，并在电子工程领域起到了重要的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
硕士学位论文 振弦式传感器信号采集仪的研制 ＤｅｓｉｇｎｏｆＶｉｂｒａｔｉｎｇＷｉｒｅＳｅｎｓｏｒＳｉｇｎａｌＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ
学号：２１００９０６７ 完成Ｆｔ期：２Ｑ！三生三月！目 大连理工大学 ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目： 盏重塞篮盛墨焦曼墨篡垡鲍叠剑作者签名：夏。丞叠日期：ｊ丝堕年—五月—三日
大连理工大学硕士学位论文 摘要 改革开放以来，我国的经济迅猛发展，各项工程建设取得了令人瞩目的巨大成就。但为了保障基础设施建设快速发展的同时，也能保障安全生产，需要不断改进和完善工程领域内的安全监测技术。目前工程中主要应用振弦式传感器来对压力、应力、渗压、沉降、拉力等关系到系统安全的相关物理量进行测量。振弦式传感器信号采集仪主要用来采集振弦式传感器的输出信号，是促进工程建设领域安全生产的有力保障。本文研制了一种采用ＳＴＭ３２单片机的新型振弦传感器信号采集仪，该采集仪不仅能直接实时查询采集数据，并能与计算机通信，实现对各个监控点的实时有效监测。
本文改进了传感器的激励电路的电路结构，结合软件程序实现了反馈式扫频激振，降低了电路的复杂度和电路体积。在频率测量方面，充分利用ＳＴＭ３２片上资源，实现了等精度测频，提高了频率信号的测量精度。在电路设计方面，设计了小信号的拾取放大电路。该电路包含带通滤波电路，滤除了噪声干扰，提高了信号的测量精度。
振弦信号采集仪主要由两大部分组成：主控模块和测量模块。主控模块的作用是设置传感器的采集参数，并向测量模块发出传感器的采集命令。测量模块的作用是测量传感器的输出信号，并将测量数据发送给主控模块。主控模块硬件部分包括单片机最小系统、电源电路、电压监控电路、键盘电路、ＲＳ．４８５电路、数据存储电路、时钟复位电路等。测量模块硬件部分包括单片机最小系统、电源电路、自收发ＲＳ一４８５电路、ＡＤ转换电路、隔离激振电路、拾振电路等。软件部分主要介绍了主控模块的操作流程、发送采集命令程序、系统电压监测程序、ＳＤ卡监测程序、测量模块死机修复程序以及存储数据文件程序等。测量模块软件部分介绍了模块初始化程序、白适应激振程序、等精度测频程序等。本文还着重介绍了自定义的ＲＳ一４８５通信协议，该通信协议可以实现主控模块与４个测量模块的可靠通信。
最后本文给出了利用Ｐｓｐｉｃｅ软件对系统模拟电路的仿真。软件仿真可以提高电路设计的可靠性，并充分验证电路的参数，确保电路设计的准确可靠。本文 还给出了测试仪采集振弦渗压计的测量数据，根据对测试结果的分析，测试仪可以满足工程应用的需求。
关键词：振弦式传感器；ＳＴＭ３２；扫频激振；Ｐｓｐｉｃｅ 振弦式传感器信号采集仪的研制 ＤｅｓｉｇｎｏｆＶｉｂｒａｔｉｎｇＷｉｒｅＳｅｎｓｏｒＳｉｇｎａｌＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｓｉｎｃｅｔｈｅｒｅｆｏｒｍａｎｄｏｐｅｎｉｎｇｕｐ，Ｃｈｉｎａ’Ｓｅｃｏｎｏｍｙｈａｓａｃｈｉｅｖｅｄｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｎｄｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｈａｖｅｍａｄｅｔｈｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｓａｆｅｔｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，Ｃｈｉｎａｎｅｅｄｓｔｏｃｏｎｔｉｎｕｅｔｏｉｍｐｒｏｖｅａｎｄｐｅｒｆｅｃｔｓａｆｅｔｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｆｉｅｌｄ．Ｉｎｃｕｒｒｅｎｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｖｉｂｒａｔｉｎｇｗｉｒｅｓｅｎｓｏｒｓａｒｅｕｓｅｄｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｓｔｒｅｓｓ，ｏｓｍｏｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｔｅｎｓｉｏｎａｎｄｓｏｍｅｏｔｈｅｒｄａｔａｒｅｌａｔｅｄｔｏｓｙｓｔｅｍ’Ｓｓｅｃｕｒｉｔｙ．Ｔｈｅｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｏｆｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｎｇｗｉｒｅｓｅｎｓｏｒ，ｗｈｉｃｈｉｓｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｔｏｃｏｌｌｅｃｔｖｉｂｒａｔｉｎｇｗｉｒｅｓｅｎｓｏｒ’Ｓｏｕｔｐｕｔｓｉｇｎａｌ，ｉｓａｓｔｒｏｎｇｇｕａｒａｎｔｅｅｔｏｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ’Ｓｓａｆｅｔｙｉｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ
ａｋｉｎｄｏｆｎｅｗｖｉｂｒａｔｉｎｇｗｉｒｅｓｅｎｓｏｒｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｂａｓｅｄ
ｏｎＳＴＭ３２ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ（ＭＣＵ），ｔｈｅｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｃａｎｄｉｒｅｃｔｌｙｃａｐｔｕｒｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓｅｎｓｏｒｄａｔａ，ａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｗｉｔｈｔｈｅ
ｃｏｍｐｕｔｅｒ，ａｎｄｆｉｎａｌｌｙａｃｈｉｅｖｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｅａｃｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｏｉｎｔ．
Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｂｙｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｅｎｓｏｒｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｐｒｏｇｒａｍ，ａｃｈｉｅｖｅｄｔｈｅａｄａｐｔｉｖｅｓｗｅｅｐｅｘｃｉｔｉｎｇａｎｄｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｓａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｓｉｚｅ．Ｉｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｗｅｍａｋｅｆｕｌｌ
ｕｓｅｏｆｔｈｅＳＴＭ３２ｃｈｉｐｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ａｎｄｆｉｎａｌｌｙａｃｈｉｅｖｅｄｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅ
ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｉｇｎａｌ．Ｉｎｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎ，ｗｅｈａｖｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｐｉｃｋ－ｕｐｏｆｓｍａｌｌ・ｓｉｇｎａｌａｍｐｌｉｆｉｅｒ
ｃｉｒｃｕｉｔ．Ｗｅａｄｄｅｄａｂａｎｄ—ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔｔｏｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｉｎｏｒｄｅｒｔｏｆｉｌｔｅｒｏｕｔｔｈ ｅｎｏｉｓｅａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｓｉｇｎａｌ．
Ｖｉｂｒａｔｉｎｇｗｉｒｅｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｔｗｏｐａｒｔｓ：ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｕｌｅａｎｄｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅ．ＴｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｕｌｅｉＳｕｓｅｄｔｏｓｅｔｔｈｅｓｅｎｓｏｒａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｉｓｓｕｅｔｈｅｓｅｎｓｏｒ
ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｏｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅｍｅａｓｕｒｅｓｔｈｅｓｅｎｓｏｒｏｕｔｐｕｔｓｉｇｎａｌａｎｄｓｅｎｄｓｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａｔｏｔｈｅ
ｍａｓｔｅｒｍｏｄｕｌｅ．Ｍａｓｔｅｒｍｏｄｕｌｅｈａｒｄｗａｒｅｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｓｍａｌｌｅｓｔｓｉｎｇｌｅ・ｃｈｉｐｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ，ｋｅｙｂｏａｒｄｃｉｒｃｕｉｔ，ＲＳ－４８５ｃｉｒｃｕｉｔ，ｄａｔａｓｔｏｒａｇｅｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｅｃｌｏｃｋｒｅｓｅｔｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｅｔｃ．．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅｈａｒｄｗａｒｅｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅｓｍａｌｌｅｓｔｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｃｉｒｃｕｉｔ，ＲＳ－４８５ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｃｉｒｃｕｉｔ，ＡＤｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔ，ｉｓｏｌａｔｅｔｈｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｐｉｃｋ－ｕｐｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｐａｒｔｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｕｌｅｏｆｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ，ｓｅｎｄｉｎｇａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｃｏｍｍａｎｄｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ，ｖｏｌｔａｇｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅＳＤｃａｒｄｍｏｎｉｔｏｒ ｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ，ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅｃｒａｓｈｆｉｘｉｎｇａｎｄｓｔｏｒｉｎｇｄａｔａｆｉｌｅｓｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅｓｏｆｔｗａｒｅｓｅｃｔｉｏｎｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｍｏｄｕｌｅｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｄｕｒｅ，ａｄａｐｔｉｖｅｅｘｃｉｔｉｎｇｐｒｏｇｒａｍ，ａｎｄ
大连理工大学硕士学位论文 ｅｑｕａｌｐｒｅｃｉｓｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ．Ｔｈｅ
ａｒｔｉｃｌｅａｌｓｏｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓａｓｅｌｆ－ｃｕｓｔｏｍｅｄＲＳ．４８５ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｔｏｃ０１．ｗｈｉｃｈｃａｒｌａｃｈｉｅｖｅｒｅｌｉａｂｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｏｆ
ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒ０１ｍｏｄｕｌｅｗｉｔｈｆｏｕｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｏｄｕｌｅ．
Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｅｇｉｖｅｓｏｆｔｗａｒｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅａｎａｌｏｇｃｉｒｃｕｉｔｓＰＳｐｉｃｅ
ｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｓｏｆｔｗａｒｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｃａｒｌｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄｉｔｃａｎｆｕｌｌｙｖｅｒｉｆｙｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｔｅｓｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｄｔｈｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｖｉｂｒａｔｉｎｇｗｉｒｅｐｉｅｚｏｍｅｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｄａｔａ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｔｅｓｔｅｒｍｅｅｔｔｈｅｄｅｍａｎｄｆｏｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｄａｔａ．