第一篇：現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)總結(jié)報(bào)告
現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)總結(jié)報(bào)告
檢測(cè)最基本的作用是延伸、擴(kuò)展、補(bǔ)充或代替人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等器官的功能。檢測(cè)技術(shù)服務(wù)的領(lǐng)域非常廣泛，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、國(guó)防軍事、環(huán)境保護(hù)等方面都有極大的應(yīng)用?？梢哉f(shuō)只要是自動(dòng)化的就有檢測(cè)技術(shù)。檢測(cè)技術(shù)是自動(dòng)化和信息化的基礎(chǔ)與前提。
從這門(mén)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容來(lái)看，包括傳感器技術(shù)、誤差理論、測(cè)量技術(shù)、抗干擾技術(shù)還有電量轉(zhuǎn)換的技術(shù)。在現(xiàn)代檢測(cè)儀器和檢測(cè)系統(tǒng)的種類、型號(hào)、性能千差萬(wàn)別，但作用都是用于各種物理或化學(xué)成分等參量的檢測(cè)。傳感器是檢測(cè)系統(tǒng)的起點(diǎn)。傳感器的作用是感受指定被測(cè)參量的變化并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成一個(gè)相應(yīng)的便于傳遞的輸出信號(hào)。一般都轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，這樣信號(hào)容易傳輸。
在檢測(cè)系統(tǒng)中，測(cè)量肯定存在誤差，所以誤差理論的學(xué)習(xí)必不可少。正確認(rèn)識(shí)誤差的性質(zhì)，分析誤差的產(chǎn)生原因，以減少甚至消除誤差。正確的處理測(cè)量到的數(shù)據(jù)，合理的計(jì)算所得結(jié)果，以便在一定條件下得到更接近與真值的數(shù)據(jù)。這樣對(duì)于監(jiān)測(cè)的量可以的到更精確的值，對(duì)于控制系統(tǒng)，可以更好地控制被控對(duì)象。
不同的被測(cè)對(duì)象有不同的測(cè)量方法，就算是同一種對(duì)象在不同的情況下也有不同的方法。測(cè)量技術(shù)的學(xué)習(xí)也不可少。根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特性可以研究出不同的測(cè)量方法，以便滿足不同的實(shí)際需求。信號(hào)在傳輸?shù)臅r(shí)候，難免會(huì)有各種干擾，抗干擾的技術(shù)的學(xué)習(xí)也很重要。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)越來(lái)越數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化。特別是在信號(hào)處理這一塊，通常以各種單片機(jī)、微處理器甚至是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心來(lái)構(gòu)建。所以熟悉一些芯片、單片機(jī)或者微處理器的功能，并學(xué)會(huì)使用，就變得很重要了。
第二篇：現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)作業(yè)概要
現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)
學(xué)
院：
專
業(yè)：
姓
名：
學(xué)
號(hào)：
指導(dǎo)教師：
2014年12月30日 一 現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)和系統(tǒng)的構(gòu)成
1、現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)
（1）測(cè)量過(guò)程軟件控制
智能檢測(cè)系統(tǒng)可以是新建自穩(wěn)零放大，自動(dòng)極性判斷，自動(dòng)量程切換，自動(dòng)報(bào)警，過(guò)載保護(hù)，非線性補(bǔ)償，多功能測(cè)試和自動(dòng)巡回檢測(cè)。由于有了計(jì)算機(jī)，上述過(guò)程可采用軟件控制。測(cè)量過(guò)程的軟件控制可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，縮小體積，降低功耗，提高檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性和自動(dòng)化程度。（2）智能化數(shù)據(jù)處理
智能化數(shù)據(jù)處理是智能檢測(cè)系統(tǒng)最突出的特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)可以方便、快捷地實(shí)現(xiàn)各種算法。因此，智能檢測(cè)系統(tǒng)可用軟件對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行及時(shí)、在線處理，提高測(cè)量精度。另一方面，智能檢測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)測(cè)量結(jié)果再加工，獲得并提高更多更可靠的高質(zhì)量信息。
智能檢測(cè)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可以方便地用軟件實(shí)現(xiàn)線性化處理、算術(shù)平均值處理、數(shù)據(jù)融合計(jì)算、快速的傅里葉變換（FFT）、相關(guān)分析等各種信息處理功能。（3）高度的靈活性
智能檢測(cè)系統(tǒng)已以軟件工作為核心，生產(chǎn)、修改、復(fù)制都比較容易，功能和性能指標(biāo)更加方便。而傳統(tǒng)的硬件檢測(cè)系統(tǒng)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，參數(shù)分散性較大，每次更改都涉及到元器件和儀器結(jié)構(gòu)的改變。（4）實(shí)現(xiàn)多參數(shù)檢測(cè)與信息融合
智能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)備多個(gè)測(cè)量通道，可以有計(jì)算對(duì)多路測(cè)量通進(jìn)行檢測(cè)。在進(jìn)行多參數(shù)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，依據(jù)各路信息的相關(guān)特性，可以實(shí)現(xiàn)智能檢測(cè)系統(tǒng)的多傳感器信息融合，從而提高檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性和容錯(cuò)性。（5）測(cè)量速度快
高速測(cè)量時(shí)智能檢測(cè)系統(tǒng)追求的目標(biāo)之一。所謂高速檢測(cè)，是指從檢測(cè)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大、整流濾波、非線性補(bǔ)償、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果輸出的全過(guò)程所需要的時(shí)間。目前，高速A/D轉(zhuǎn)換的采樣速度在2000MHz以上，32位PC機(jī)的時(shí)鐘頻率也在500MHz以上。隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，高速顯示、高速打印、高速繪圖設(shè)備也日臻完善。這些都為智能檢測(cè)系統(tǒng)的快速檢測(cè)提供了條件。（6）智能化功能強(qiáng)
以計(jì)算機(jī)為信息處理核心的智能檢測(cè)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的智能功能，可以滿足各類用戶的需要。典型的智能功能有：
1）測(cè)量選擇功能
智能檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)量程轉(zhuǎn)換、信號(hào)通道和采樣方式的自動(dòng)選擇，使系統(tǒng)具有對(duì)被測(cè)量對(duì)象的最優(yōu)化跟蹤檢測(cè)能力。
2）故障診斷功能
智能檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能較多，系統(tǒng)本身的故障診斷尤為重要，系統(tǒng)可以根據(jù)檢測(cè)通道的特性和計(jì)算機(jī)本身的自診斷能力，檢查個(gè)單元故障，顯示故障部位，故障原因和應(yīng)采取的故障排除方法。
3）其他智能功能
智能檢測(cè)系統(tǒng)還可以具備人機(jī)對(duì)話、自校準(zhǔn)、打印、繪圖、通信、專家知識(shí)查詢和控制輸出等智能功能。
2、系統(tǒng)的構(gòu)成 現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的一個(gè)明顯特點(diǎn)就是傳感器采用電參量、電能量或數(shù)字傳感器以及微型集成傳感器，信號(hào)處理采用集成電路和微處理器。
盡管現(xiàn)代檢測(cè)儀器和檢測(cè)系統(tǒng)的種類、型號(hào)繁多，用途、性能千差萬(wàn)別，但它們的作用都是用于各種物理或化學(xué)成分等參量的檢測(cè)，其組成單元按信號(hào)傳遞的流程來(lái)區(qū)分：通常由各種傳感器（變送器）將非電被測(cè)物理或化學(xué)成分參量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后經(jīng)信號(hào)調(diào)理（信號(hào)轉(zhuǎn)換、信號(hào)檢波、信號(hào)濾波、信號(hào)放大等）、數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理后顯示并輸出（通常有4～20 mA、經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換和放大后的模擬電壓、開(kāi)關(guān)量、脈寬調(diào)制PWM、串行數(shù)字通信和并行數(shù)字輸出等），由以上設(shè)備以及系統(tǒng)所需的交、直流穩(wěn)壓電源和必要的輸入設(shè)備（如撥動(dòng)開(kāi)關(guān)、按鈕、數(shù)字撥碼盤(pán)、數(shù)字鍵盤(pán)等）便組成了一個(gè)完整的檢測(cè)（儀器）系統(tǒng)，其各部分關(guān)系如圖0-1所示。
（1）傳感器
傳感器是檢測(cè)系統(tǒng)與被測(cè)對(duì)象直接發(fā)生聯(lián)系的器件或裝置。它的作用是感受指定被測(cè)參量的變化并按照一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)相應(yīng)的便于傳遞的輸出信號(hào)。傳感器通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換部分組成；其中，敏感元件為傳感器直接感受被測(cè)參量變化的部分，轉(zhuǎn)換部分的作用通常是將敏感元件的輸出轉(zhuǎn)換為便于傳輸和后續(xù)環(huán)節(jié)處理的電信號(hào)。
圖0-1 現(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)一般組成框圖
例如，半導(dǎo)體應(yīng)變片式傳感器能把被測(cè)對(duì)象受力后的微小變形感受出來(lái)，通過(guò)一定的橋路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓信號(hào)輸出。這樣，通過(guò)測(cè)量傳感器輸出電壓便可知道被測(cè)對(duì)象的受力情況。這里應(yīng)該說(shuō)明，并不是所有的傳感器均可清楚、明晰地區(qū)分敏感和轉(zhuǎn)換兩部分；有的傳感器已將這兩部分合二為一，也有的僅有敏感元件（如熱電阻、熱電偶）而無(wú)轉(zhuǎn)換部分，但人們?nèi)粤?xí)慣稱其為傳感器（如人們習(xí)慣稱熱電阻、熱電偶為溫度傳感器）。
傳感器種類繁多，其分類方法也較多。主要有按被測(cè)參量分類法（如溫度傳感器、濕度傳感器、位移傳感器、加速度傳感器、荷重傳感器等），按傳感器轉(zhuǎn)換機(jī)理（工作原理）分類法（如電阻式、電容式、電感式、壓電式、超聲波式、霍爾式等）和按輸出信號(hào)分類法（分為模擬式傳感器和數(shù)字式傳感器兩大類）等。采用按被測(cè)參量分類法有利于人們按照目標(biāo)對(duì)象的檢測(cè)要求選用傳感器，而采用按傳感器轉(zhuǎn)換機(jī)理分類法有利于對(duì)傳感器做研究和試驗(yàn)。
傳感器作為檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)源，其性能的好壞將直接影響檢測(cè)系統(tǒng)的精度和其他指標(biāo)，是檢測(cè)系統(tǒng)中十分重要的環(huán)節(jié)。本書(shū)主要介紹工程上涉及面較廣、應(yīng)用較多、需求量大的各種物理量、化學(xué)成分量常用的先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)與實(shí)現(xiàn)方法以及如何選用合適的傳感器，對(duì)傳感器要求了解其工作原理、應(yīng)用特點(diǎn)，而對(duì)如何提高現(xiàn)有各種傳感器本身的技術(shù)性能，以及設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新的傳感器則不作深入研究。通常檢測(cè)儀器、檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)師對(duì)傳感器有如下要求： a.精確性
傳感器的輸出信號(hào)必須準(zhǔn)確地反應(yīng)其輸入量，即被測(cè)量的變化。因此，傳感器的輸出與輸入關(guān)系必須是嚴(yán)格的單值函數(shù)關(guān)系，最好是線性關(guān)系； b.穩(wěn)定性
傳感器的輸入、輸出的單值函數(shù)關(guān)系最好不隨時(shí)間和溫度而變化，受外界其他因素的干擾影響亦應(yīng)很小，重復(fù)性要好； c.靈敏度
即要求被測(cè)參量較小的變化就可使傳感器獲得較大的輸出信號(hào)； d.其他
如耐腐蝕性好、低能耗、輸出阻抗小和售價(jià)相對(duì)較低等。各種傳感器輸出信號(hào)的形式也不盡相同，通常有電荷、電壓、電流、頻率等，在設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)及選擇傳感器時(shí)對(duì)此也應(yīng)給予重視。
(2)信號(hào)調(diào)理
信號(hào)調(diào)理在檢測(cè)系統(tǒng)中的作用是對(duì)傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行檢波、轉(zhuǎn)換、濾波、放大等，以方便檢測(cè)系統(tǒng)后續(xù)環(huán)節(jié)處理或顯示。例如，工程上常見(jiàn)的熱電阻型數(shù)字溫度檢測(cè)（控制）儀表，其傳感器Ptl00的輸出信號(hào)為熱電阻值的變化。為便于處理，通常需設(shè)計(jì)一個(gè)四臂電橋，把隨被測(cè)溫度變化的熱電阻阻值轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；由于信號(hào)中往往夾雜著50 Hz工頻等噪聲電壓，故其信號(hào)調(diào)理電路通常包括濾波、放大、線性化等環(huán)節(jié)。需要遠(yuǎn)傳的話，通常采取D／A或V／I電路將獲得的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4～20 mA電流信號(hào)后再進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送。檢測(cè)系統(tǒng)種類繁多，復(fù)雜程度差異很大，信號(hào)的形式也多種多樣，各系統(tǒng)的精度、性能指標(biāo)要求各不相同，它們所配置的信號(hào)調(diào)理電路的多寡也不盡一致。對(duì)信號(hào)調(diào)理電路的一般要求是：
1）能準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換、穩(wěn)定放大、可靠地傳輸信號(hào)； 2）信噪比高，抗干擾性能要好。
（3）數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集（系統(tǒng)）在檢測(cè)系統(tǒng)中的作用是對(duì)信號(hào)調(diào)理后的連續(xù)模擬信號(hào)進(jìn)行離散化并轉(zhuǎn)換成與模擬信號(hào)電壓幅度相對(duì)應(yīng)的一系列數(shù)值信息，同時(shí)以一定的方式把這些轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)及時(shí)傳遞給微處理器或依次自動(dòng)存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常以各類模／數(shù)（A／D）轉(zhuǎn)換器為核心，輔以模擬多路開(kāi)關(guān)、采樣／保持器、輸入緩沖器、輸出鎖存器等。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是： 1）輸入模擬電壓信號(hào)范圍，單位 V； 2）轉(zhuǎn)換速度（率），單位 次／s；
3）分辨率，通常以模擬信號(hào)輸入為滿度時(shí)的轉(zhuǎn)換值的倒數(shù)來(lái)表征；
4）轉(zhuǎn)換誤差，通常指實(shí)際轉(zhuǎn)換數(shù)值與理想A／D轉(zhuǎn)換器理論轉(zhuǎn)換值之差。
（4）信號(hào)處理
信號(hào)處理模塊是現(xiàn)代檢測(cè)儀表、檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和各種控制的中樞環(huán)節(jié)，其作用和人的大腦相類似?，F(xiàn)代檢測(cè)儀表、檢測(cè)系統(tǒng)中的信號(hào)處理模塊通常以各種型號(hào)的單片機(jī)、微處理器為核心來(lái)構(gòu)建，對(duì)高頻信號(hào)和復(fù)雜信號(hào)的處理有時(shí)需增加數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)算速度快、處理精度高的專用高速數(shù)據(jù)處理器（DSP）或直接采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
當(dāng)然，由于檢測(cè)儀表、檢測(cè)系統(tǒng)種類和型號(hào)繁多，被測(cè)參量不同，檢測(cè)對(duì)象和應(yīng)用場(chǎng)合各異，用戶對(duì)各檢測(cè)儀表的測(cè)量范圍、測(cè)量精度、功能的要求差別也很大。對(duì)檢測(cè)儀表、檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)處理環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，只要能滿足用戶對(duì)信號(hào)處理的要求，則是愈簡(jiǎn)單愈可靠，成本愈低愈好。對(duì)一些容易實(shí)現(xiàn)且傳感器輸出信號(hào)大，用戶對(duì)檢測(cè)精度要求不高，只要求被測(cè)量不要超過(guò)某一上限值，一旦越限，送出聲（喇叭或蜂鳴器）、光（指示燈）信號(hào)即可的檢測(cè)儀表的信號(hào)處理模塊，往往只需設(shè)計(jì)一個(gè)可靠的比較電路，該電路的一端為被測(cè)信號(hào)，另一端為表示上限值的固定電平；當(dāng)被測(cè)信號(hào)小于設(shè)定的固定電平值，比較器輸出為低電平，聲、光報(bào)警器不動(dòng)作，一旦被測(cè)信號(hào)電平大于固定電平值，比較器翻轉(zhuǎn)，經(jīng)功率放大驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器、指示燈動(dòng)作。這種簡(jiǎn)單系統(tǒng)的信號(hào)處理就很簡(jiǎn)單，只要一片集成比較器芯片和幾個(gè)分立元件即可。但對(duì)于熱處理和爐溫檢測(cè)、控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其信號(hào)處理電路將大大復(fù)雜化。因?yàn)閷?duì)熱處理爐爐溫測(cè)控系統(tǒng)，用戶不僅要求系統(tǒng)高精度地實(shí)時(shí)測(cè)量爐溫，而且需要系統(tǒng)根據(jù)熱處理工件的熱處理工藝制定的時(shí)間-溫度曲線進(jìn)行實(shí)時(shí)控制（調(diào)節(jié)）。如果采用一般通用的中小規(guī)模集成電路來(lái)構(gòu)建這一類較復(fù)雜的檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)處理模塊，則不僅構(gòu)建技術(shù)難度很大，而且所設(shè)計(jì)的信號(hào)處理模塊必然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy，性能和可靠性差。
由于微處理器、單片機(jī)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和這類芯片價(jià)格不斷降低，對(duì)稍復(fù)雜一點(diǎn)的檢測(cè)系統(tǒng)（儀器）其信號(hào)處理環(huán)節(jié)都應(yīng)考慮選用合適型號(hào)的單片機(jī)、微處理器、DSP或新近開(kāi)始推廣的嵌入式模塊為核心來(lái)設(shè)計(jì)和構(gòu)建（或者由工控機(jī)兼任），從而使所設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)獲得更高的性能價(jià)格比。
（5）信號(hào)顯示
通常人們都希望及時(shí)知道被測(cè)參量的瞬時(shí)值、累積值或其隨時(shí)間的變化情況，因此，各類檢測(cè)儀表和檢測(cè)系統(tǒng)在信號(hào)處理器計(jì)算出被測(cè)參量的當(dāng)前值后通常均需送至各自的顯示器作實(shí)時(shí)顯示。顯示器是檢測(cè)系統(tǒng)與人聯(lián)系的主要環(huán)節(jié)之一，顯示器一般可分為指示式、數(shù)字式和屏幕式三種。
1）指示式顯示又稱模擬式顯示。被測(cè)參量數(shù)值大小由光指示器或指針在標(biāo)尺上的相對(duì)位置來(lái)表示。用有形的指針位移模擬無(wú)形的被測(cè)量是較方便、直觀的。指示式儀表有動(dòng)圈式和動(dòng)磁式等多種形式，但均有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、顯示直觀的特點(diǎn)，在檢測(cè)精度要求不高的單參量測(cè)量顯示場(chǎng)合應(yīng)用較多。指針式儀表存在指針驅(qū)動(dòng)誤差和標(biāo)尺刻度誤差，這種儀表的讀數(shù)精度和儀器的靈敏度等受標(biāo)尺最小分度的限制，如果操作者讀儀表示值時(shí)，站位不當(dāng)就會(huì)引入主觀讀數(shù)誤差。
2）數(shù)字式顯示以數(shù)字形式直接顯示出被測(cè)參量數(shù)值的大小。在正常情況下，數(shù)字式顯示徹底消除了顯示驅(qū)動(dòng)誤差，能有效地克服讀數(shù)的主觀誤差，（相對(duì)指示式儀表）可提高顯示和讀數(shù)的精度，還能方便地與計(jì)算機(jī)連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。因此，各類檢測(cè)儀表和檢測(cè)系統(tǒng)正越來(lái)越多地采用數(shù)字式顯示方式。
3）屏幕顯示實(shí)際上是一種類似電視顯示方法，具有形象性和易于讀數(shù)的優(yōu)點(diǎn)，又能同時(shí)在同一屏幕上顯示一個(gè)被測(cè)量或多個(gè)被測(cè)量的（大量數(shù)據(jù)式）變化曲線，有利于對(duì)它們進(jìn)行比較、分析。屏幕顯示器一般體積較大，價(jià)格與普通指示式顯示和數(shù)字式顯示相比要高得多，其顯示通常需由計(jì)算機(jī)控制，對(duì)環(huán)境溫度、濕度等指標(biāo)要求較高，在儀表控制室、監(jiān)控中心等環(huán)境條件較好的場(chǎng)合使用較多。
（6）輸出 在許多情況下，檢測(cè)儀表和檢測(cè)系統(tǒng)在信號(hào)處理器計(jì)算出被測(cè)參量的瞬時(shí)值后除送顯示器進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示外，通常還需把測(cè)量值及時(shí)傳送給控制計(jì)算機(jī)、可編程控制器（PLC）或其他執(zhí)行器、打印機(jī)、記錄儀等，從而構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)或?qū)崿F(xiàn)打?。ㄓ涗洠┹敵觥z測(cè)儀表和檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)輸出通常有4～20 mA的電流信號(hào)，經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換和放大后的模擬電壓、開(kāi)關(guān)量、脈寬調(diào)制PWM、串行數(shù)字通信和并行數(shù)字輸出等多種形式，需根據(jù)測(cè)控系統(tǒng)的具體要求確定。
（7）設(shè)備
輸入設(shè)備是操作人員和檢測(cè)儀表或檢測(cè)系統(tǒng)聯(lián)系的另一主要環(huán)節(jié)，用于輸入設(shè)置參數(shù)，下達(dá)有關(guān)命令等。最常用的輸入設(shè)備是各種鍵盤(pán)、撥碼盤(pán)、條碼閱讀器等。近年來(lái)，隨著工業(yè)自動(dòng)化、辦公自動(dòng)化和信息化程度的不斷提高，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或各種通信總線利用其他計(jì)算機(jī)或數(shù)字化智能終端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息和數(shù)據(jù)輸入的方式愈來(lái)愈普遍。最簡(jiǎn)單的輸入設(shè)備是各種開(kāi)關(guān)、按鈕，模擬量的輸入、設(shè)置，往往借助電位器進(jìn)行。
（8）穩(wěn)壓電源
一個(gè)檢測(cè)儀表或檢測(cè)系統(tǒng)往往既有模擬電路部分，又有數(shù)字電路部分，通常需要多組幅值大小要求各異但穩(wěn)定的電源。這類電源在檢測(cè)系統(tǒng)使用現(xiàn)場(chǎng)一般無(wú)法直接提供，通常只能提供交流220 V工頻電源或+24 V直流電源。檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者需要根據(jù)使用現(xiàn)場(chǎng)的供電電源情況及檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部電路的實(shí)際需要，統(tǒng)一設(shè)計(jì)各組穩(wěn)壓電源，給系統(tǒng)各部分電路和器件分別提供它們所需的穩(wěn)定電源。
最后，值得一提的是，以上七個(gè)部分不是所有的檢測(cè)系統(tǒng)（儀表）都具備的，而且對(duì)有些簡(jiǎn)單的檢測(cè)系統(tǒng)，其各環(huán)節(jié)之間的界線也不是十分清楚，需根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。
另外，在進(jìn)行檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于把以上各環(huán)節(jié)具體相連的傳輸通道，也應(yīng)給予足夠的重視。傳輸通道的作用是聯(lián)系儀表的各個(gè)環(huán)節(jié)，給各環(huán)節(jié)的輸入、輸出信號(hào)提供通路。它可以是導(dǎo)線、管路（如光導(dǎo)纖維）以及信號(hào)所通過(guò)的空間等。信號(hào)傳輸通道比較簡(jiǎn)單，易被人們忽視，如果不按規(guī)定的要求布置及選擇，則易造成信號(hào)的損失、失真或引入干擾等，影響檢測(cè)系統(tǒng)的精度。二 簡(jiǎn)述現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)中數(shù)據(jù)處理內(nèi)容和處理的方法
1、數(shù)據(jù)處理內(nèi)容
主要是測(cè)量誤差的分析。
而測(cè)量誤差有可以分為隨機(jī)誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差。在同一測(cè)量條件下，多次重復(fù)測(cè)量同一量值時(shí)，測(cè)量誤差的大小和正負(fù)符號(hào)以不可預(yù)知的方式變化，這種誤差叫做隨機(jī)誤差，又稱偶然誤差。隨機(jī)誤差是由很多復(fù)雜因素的微小變化的總和所引起的，因此分析比較困難。（1）系統(tǒng)誤差
當(dāng)在一定的相同條件下，對(duì)同一物理量進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，誤差的大小和正負(fù)總保持不變或者誤差按一定的規(guī)律變化，這種誤差叫做系統(tǒng)誤差。引起系統(tǒng)誤差的因素主要有：材料、零部件及工藝缺陷；環(huán)境溫度、濕度、壓力的變化以及其它外界干擾等。可以利用修正值來(lái)減小或消除系統(tǒng)誤差（2）粗大誤差
在相同的條件下，多次重復(fù)測(cè)量同一量時(shí)，明顯地歪曲了測(cè)量結(jié)果的誤差，稱為粗大誤差，簡(jiǎn)稱粗差。粗差是由于疏忽大意，操作不當(dāng)，或測(cè)量條件的超常變化而引起的。含有粗大誤差的測(cè)量值稱為壞值，所有的壞值都應(yīng)去除，但不是主觀或隨便去除，必須科學(xué)地舍棄。正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不應(yīng)該包含有粗大誤差。
2、數(shù)據(jù)處理方法
（1）有效數(shù)字和數(shù)據(jù)舍入規(guī)則
1）有效數(shù)字
測(cè)量結(jié)果和數(shù)據(jù)處理中，確保幾位有效數(shù)字是很重要的問(wèn)題，測(cè)量結(jié)果既然包含誤差，說(shuō)明測(cè)量值實(shí)際就是一個(gè)近似值，在記錄測(cè)量結(jié)果或者是數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)取多少有效數(shù)字，應(yīng)該以測(cè)量能達(dá)到的準(zhǔn)確度為依據(jù)，如果認(rèn)為測(cè)量結(jié)果中小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)越多，數(shù)據(jù)就越準(zhǔn)確這是片面的。
2）數(shù)據(jù)舍入規(guī)則
對(duì)于位數(shù)很多的的近似數(shù)，當(dāng)有效位數(shù)確定以后，其后面多余的數(shù)組應(yīng)舍去，而保留的有效數(shù)字最末以為數(shù)字應(yīng)按下面的舍入規(guī)則進(jìn)行湊整。
① 若舍去部分的數(shù)值小于保留部分末位的半個(gè)單元，則末位不變。②若舍去部分的數(shù)值大于保留部分末位的半個(gè)單元，則末位加1。
③若舍去部分的數(shù)值等于保留部分末位的半個(gè)單元，則末位湊成偶數(shù)，即末位為偶數(shù)時(shí)不變，末位為奇數(shù)時(shí)加1。
（2）數(shù)據(jù)運(yùn)算規(guī)則
在近似運(yùn)算中，為保證最后結(jié)果又盡可能公安的準(zhǔn)確度，所有參與運(yùn)算的數(shù)據(jù)，在有效數(shù)字后可多保留一位數(shù)組作為參考數(shù)字，或稱為安全數(shù)字。
1）在加減運(yùn)算時(shí)，各運(yùn)算數(shù)據(jù)以小數(shù)位數(shù)最少的數(shù)據(jù)位數(shù)為準(zhǔn)，其余各數(shù)據(jù)可多取一位小數(shù)，單最后結(jié)果應(yīng)與小數(shù)位數(shù)最少的數(shù)據(jù)小數(shù)位相同。
2）在乘除運(yùn)算時(shí)，個(gè)運(yùn)算數(shù)據(jù)應(yīng)以有效位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，其余各數(shù)據(jù)要比有效位數(shù)最少的數(shù)據(jù)位數(shù)多取一位數(shù)字，而最后結(jié)果應(yīng)與有效位數(shù)最少的數(shù)據(jù)位數(shù)相同。3）在平方或開(kāi)平方運(yùn)算時(shí)，平方相當(dāng)于乘法運(yùn)算，開(kāi)方是平方的逆運(yùn)算，故可以按照乘除法運(yùn)算處理。
4）在對(duì)數(shù)運(yùn)算時(shí)，n位有效數(shù)字的數(shù)據(jù)應(yīng)該是用n位對(duì)數(shù)表，或用n+1位對(duì)數(shù)表，以免損失精度。）三角函數(shù)運(yùn)算中，所取函數(shù)值得位數(shù)應(yīng)隨角度誤差的減小而增多。
（3）最小二乘法
最小二乘算法的基本原理是將輸入數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)計(jì)好的含有非周期分量和某些諧波分量的函數(shù)按最小二乘法原理進(jìn)行擬合,從中求出輸入信號(hào)中所包含的基頻分量和各種諧波分量的幅值和相角。為便于下面的分析和計(jì)算,假設(shè)系統(tǒng)故障的暫態(tài)電流包含有衰減性直流分量和小于6次諧波的各種整數(shù)次諧波分量,則可給定電流表達(dá)式: 在我們研究?jī)蓚€(gè)變量(x, y)之間的相互關(guān)系時(shí)，通?？梢缘玫揭幌盗谐蓪?duì)的數(shù)據(jù)(x1, y1、x2, y2...xm , ym)；將這些數(shù)據(jù)描繪在x-y直角坐標(biāo)系中(如圖1), 若發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)在一條直線附近，可以令這條直線方程如(式1-1)。
Y計(jì)= a0 + a1 X(式1-1)其中：a0、a1 是任意實(shí)數(shù)
為建立這直線方程就要確定a0和a1，應(yīng)用《最小二乘法原理》，將實(shí)測(cè)值Yi與利用(式1-1)計(jì)算值(Y計(jì)=a0+a1X)的離差(Yi-Y計(jì))的平方和〔∑(YiY計(jì))2(式1-2)
把(式1-1)代入(式1-2)中得:
φ = ∑(Yia1 Xi)2(式1-3)
當(dāng)∑(Yi-Y計(jì))平方最小時(shí)，可用函數(shù) φ 對(duì)a0、a1求偏導(dǎo)數(shù)，令這兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù)等于零。
亦即：
m a0 +(∑Xi)a1 = ∑Yi(式1-6)
(∑Xi)a0 +(∑Xi2)a1 = ∑(Xi, Yi)(式1-7)
得到的兩個(gè)關(guān)于a0、a1為未知數(shù)的兩個(gè)方程組，解這兩個(gè)方程組得出：
a0 =(∑Yi)/ m(∑Xi ∑Yi)] / [n∑Xi2-(∑Xi)2)](式1-9)這時(shí)把a(bǔ)0、a1代入(式1-1)中, 此時(shí)的(式1-1)就是我們回歸的元線性方程即：數(shù)學(xué)模型。
反映了除y與x存在直線關(guān)系以外的一切因素（包括x對(duì)y的非線性影響及其他一切未加控制的隨機(jī)因素）所引起的y的變異程度，稱為離回歸平方和或剩余平方和，所以要求它最小，即其它影響因素最小。
反映了y的總變異程度，稱為y的總變異平方和。
最小二乘法是處理各種觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量平差的一種基本方法。
如果以不同精度多次觀測(cè)一個(gè)或多個(gè)未知量，為了求定各未知量的最可靠值，各觀測(cè)量必須加改正數(shù)，使其各改正數(shù)的平方乘以觀測(cè)值的權(quán)數(shù)的總和為最小。因此稱最小二乘法。
一般線性情況
若含有更多不相關(guān)模型變量t1,...,tq，可如組成線性函數(shù)的形式
即線性方程組
通常人們將tij記作數(shù)據(jù)矩陣 A，參數(shù)xj記做參數(shù)矢量x，觀測(cè)值yi記作b，則線性方程組又可寫(xiě)成：
即 Ax = b 上述方程運(yùn)用最小二乘法導(dǎo)出為線性平差計(jì)算的形式為：
三 簡(jiǎn)述信息處理的內(nèi)容和算法
對(duì)信息處理實(shí)質(zhì)就是對(duì)信號(hào)處理
為了深入了解信號(hào)的物理實(shí)質(zhì)，將其進(jìn)行分類研究是非常必要的。以不同的角度來(lái)看待信號(hào)，我們可以將信號(hào)分為
1.確定性信號(hào)與非確定性信號(hào)
2.能量信號(hào)與功率信號(hào)
3.時(shí)限信號(hào)與頻限信號(hào)
4.連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)
5.物理可實(shí)現(xiàn)信號(hào)
1.1確定性信號(hào)與非確定性信號(hào) a)確定性信號(hào)
可以用明確的數(shù)學(xué)關(guān)系式描述的信號(hào)稱為確定性信號(hào)。它可以進(jìn)一步分為周期信號(hào)、非周期信號(hào)與準(zhǔn)周期信號(hào)等，如下圖所示。
周期信號(hào)是經(jīng)過(guò)一定時(shí)間可以重復(fù)出現(xiàn)的信號(hào)，滿足條件：
x(t)= x(t + nT)式中，T——周期，T=2π/ω0；ω0——基頻；n=0,±1, …。
非周期信號(hào)是不會(huì)重復(fù)出現(xiàn)的信號(hào)。例如，錘子的敲擊力；承載纜繩斷裂時(shí)應(yīng)力變化；熱電偶插入加熱爐中溫度的變化過(guò)程等，這些信號(hào)都屬于瞬變非周期信號(hào)，并且可用數(shù)學(xué)關(guān)系式描述。例如，下圖是單自由度振動(dòng)模型在脈沖力作用下的響應(yīng)。
準(zhǔn)周期信號(hào)是周期與非周期的邊緣情況，是由有限個(gè)周期信號(hào)合成的，但各周期信號(hào)的頻率相互間不是公倍關(guān)系，其合成信號(hào)不滿足周期條件，例如 是兩個(gè)正弦信號(hào)的合成，其頻率比不是有理數(shù)，不成諧波關(guān)系。
這種信號(hào)往往出現(xiàn)于通信、振動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)用于機(jī)械轉(zhuǎn)子振動(dòng)分析，齒輪噪聲分析，語(yǔ)音分析等場(chǎng)合
b)非確定性信號(hào)
非確定性信號(hào)不能用數(shù)學(xué)關(guān)系式描述，其幅值、相位變化是不可預(yù)知的，所描述的物理現(xiàn)象是一種隨機(jī)過(guò)程。例如，汽車(chē)奔馳時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)；飛機(jī)在大氣流中的浮動(dòng)；樹(shù)葉隨風(fēng)飄蕩；環(huán)境噪聲等。
1.1 信號(hào)的時(shí)域分析
信號(hào)時(shí)域分析又稱之為波形分析或時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析，它是通過(guò)信號(hào)的時(shí)域波形計(jì)算信號(hào)的均值、均方值、方差等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。信號(hào)的時(shí)域分析很簡(jiǎn)單，用示波器、萬(wàn)用表等普通儀器就可以進(jìn)行分析。1.信號(hào)類型確定
信號(hào)時(shí)域分析(波形分析)的一個(gè)重要功能是根據(jù)信號(hào)的分類和各類信號(hào)的特點(diǎn) 確定信號(hào)的類型。然后再根據(jù)信號(hào)類型選用合適的信號(hào)分析方法。
2.周期T
對(duì)周期信號(hào)來(lái)說(shuō)，可以用時(shí)域分析來(lái)確定信號(hào)的周期，也就是計(jì)算相鄰的兩個(gè)信號(hào)波峰的時(shí)間差。
3.均值
均值E[x(t)]表示集合平均值或數(shù)學(xué)期望值．基于隨機(jī)過(guò)程的特性，可用時(shí)間間隔T內(nèi)的幅值平均值表示，即
4.均方值
信號(hào)x(t)的均方值E[x2(t)]，或稱為平均功率，其表達(dá)式為：
值表達(dá)了信號(hào)的強(qiáng)度，其正平方根值，又稱為有效值，也是信號(hào)的平均能量的一種表達(dá)。在工程信號(hào)測(cè)量中一般儀器的表頭示值顯示的就是信號(hào)的均方值。
5.方差
信號(hào)x(t)的方差定義為：
稱為均方差或標(biāo)準(zhǔn)差。可以證明，描述了信號(hào)的波動(dòng)量；
描述了信號(hào)的靜態(tài)量。
方差反映了信號(hào)繞均值的波動(dòng)程度。
1.3 信號(hào)的相關(guān)分析 1.3.1 相關(guān)的概念 相關(guān)是指客觀事物變化量之間的相依關(guān)系，在統(tǒng)計(jì)學(xué)中是用相關(guān)系數(shù)來(lái)描述兩個(gè)變量x，y之間的相關(guān)性的，即：
式中pxy是兩個(gè)隨機(jī)變量波動(dòng)量之積的數(shù)學(xué)期望，稱之為協(xié)方差或相關(guān)性，表征了x、y之間的關(guān)聯(lián)程度；、分別為隨機(jī)變量x、y的均方差，是隨機(jī)變量波動(dòng)量平方的數(shù)學(xué)期望。
自然界中的事物變化規(guī)律的表現(xiàn)，總有互相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象，不一定是線形相關(guān)，也不一定是完全無(wú)關(guān)，如：人的身高與體重，吸煙與壽命的關(guān)系。
2.4 信號(hào)的幅值分析
信號(hào)的幅值分析包括信號(hào)的幅值概率密度函數(shù)和幅值概率分布函數(shù)，它反映了幅值信號(hào)落在不同強(qiáng)度區(qū)域的概率情況。
a)概率密度函數(shù)
隨機(jī)信號(hào)的概率密度函數(shù)定義為：
對(duì)于各態(tài)歷經(jīng)過(guò)程：
b)概率分布函數(shù)
概率分布函數(shù)是信號(hào)幅值小于或等于某值R的概率，其定義為：
概率分布函數(shù)又稱之為累積概率，表示了落在某一區(qū)間的概率，亦可寫(xiě)為：
典型信號(hào)的概率密度函數(shù)和概率分布函數(shù)如下圖所示：
1.5 信號(hào)的表述
1.5.1 周期信號(hào)的表述
一般周期信號(hào)可以利用傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)成多個(gè)乃至無(wú)窮多個(gè)不同頻率的諧波信號(hào)的線性疊加。傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式包含三角函數(shù)展開(kāi)式、復(fù)指數(shù)展開(kāi)式。
1三角函數(shù)展開(kāi)式
.對(duì)于滿足狄里赫勒條件：函數(shù)在(-T/2，T/2)區(qū)間連續(xù)或只有有限個(gè)第一類間斷點(diǎn)，且只有有限個(gè)極值點(diǎn)的周期信號(hào)，均可展開(kāi)成：
式中常值分量、余弦分量幅值、正弦分量幅值分別為
式中：a0，an，bn為傅里葉系數(shù)；T0 為信號(hào)的周期，也是信號(hào)基波成份的周期；
ω0=2π/T0為信號(hào)的基頻, nω0為n次諧頻。由三角函數(shù)變換，可將式中的正、余弦同頻項(xiàng)合并
式中：常值分量 A0=a0 各諧波分量的幅值
各諧波分量的初相角
2、復(fù)指數(shù)展開(kāi)式 利用歐拉公式
2.6 信號(hào)的頻譜分析
信號(hào)頻譜分析是采用傅立葉變換將時(shí)域信號(hào)x(t)變換為頻域信號(hào)X(f)，從而幫助人們從另一個(gè)角度來(lái)了解信號(hào)的特征。時(shí)域信號(hào)x(t)的傅氏變換為：
式中X(f)為信號(hào)的頻域表示，x(t)為信號(hào)的時(shí)域表示，f為頻率。傅里葉變換的主要性質(zhì)
傅里葉變換是信號(hào)分析與處理中，時(shí)域與頻域之間轉(zhuǎn)換的基本數(shù)學(xué)工具。掌握傅里葉變換的主要性質(zhì)，有助于了解信號(hào)在某一域中變化時(shí)，在另一域中相應(yīng)的變化規(guī)律，從而使復(fù)雜信號(hào)的計(jì)算分析得以簡(jiǎn)化。四 應(yīng)用實(shí)例---天然氣管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)
天然氣管道腐蝕檢測(cè)技術(shù) 在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，人們認(rèn)為鋼質(zhì)管道傳輸送危險(xiǎn)液體和氣體被認(rèn)為是安全有效的方式，但是隨著時(shí)間的推移和管道自身以及周?chē)h(huán)境的變化，管道會(huì)出現(xiàn)不可避免的缺陷，這種隨時(shí)間的的積累的缺陷很容易導(dǎo)致事故的發(fā)生，其表現(xiàn)的形式主要是腐蝕穿孔，鋼制管道腐蝕有內(nèi)腐蝕和外輸入介質(zhì)含有的腐蝕性雜質(zhì)引起管壁均勻減薄等一系列問(wèn)題。管道外腐蝕是指在外防腐層破壞，陰極保護(hù)不完全，被屏蔽情況下放生的。發(fā)生后腐蝕速度與土壤腐蝕性，陰極保護(hù)度等因相關(guān)。防腐層失效的主要原因是土壤環(huán)境中含有的化學(xué)，物理破壞，運(yùn)行條件造成的圖層老化，陰極保護(hù)副作用造成圖層剝離，以及外界活動(dòng)破壞的防腐層。
鋼質(zhì)管道內(nèi)腐蝕檢測(cè)技術(shù)
鋼質(zhì)管道內(nèi)腐蝕檢測(cè)技術(shù)是通過(guò)裝有無(wú)損檢測(cè)設(shè)備及數(shù)據(jù)采集、處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的智能清理管道器，完成對(duì)管體的逐級(jí)掃描，達(dá)到對(duì)缺陷檢測(cè)的目的。
（1）漏磁法智能清管器
它是通過(guò)檢測(cè)器是目前應(yīng)用歷史較長(zhǎng)、技術(shù)較為完善的設(shè)備，其主要通途在管道穿孔之前確定或掃描因內(nèi)、外腐蝕引起的壁厚變化情況，同時(shí)也能檢測(cè)出管壁的凹痕等缺陷。
磁通法檢測(cè)器一般由三個(gè)模塊組成各模塊之間由聯(lián)軸節(jié)連接，而其表現(xiàn)形式主要為腐蝕穿如圖l所示：鋼質(zhì)管道腐蝕有內(nèi)腐蝕
圖1 漏磁通法檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖
第一個(gè)模塊為電池模塊，中間為探測(cè)漏磁的傳感器模塊，第三個(gè)為儀器模塊。漏磁通法檢測(cè)的基本原理是建立在鐵磁料的高磁導(dǎo)率這一特性之上的。其檢測(cè)的基本原理如圖2所示：
鋼管中因腐蝕而產(chǎn)生缺陷處的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)小于鋼管的磁導(dǎo)率，鋼管在外加磁場(chǎng)作用下被磁化，當(dāng)鋼管中無(wú)缺陷時(shí)，磁力線絕大部分通過(guò)鋼管，此時(shí)磁力線均勻分布；當(dāng)鋼管內(nèi)部有缺陷時(shí)，磁力線發(fā)生彎曲，并且有一部分磁力線泄漏出鋼管表面，檢測(cè)被磁化鋼管表面逸出的漏磁通，就可判斷缺陷是否存在。
漏磁通法適用于檢測(cè)中小型管道，可以對(duì)各種管壁缺陷進(jìn)行檢驗(yàn)，檢測(cè)的管壁不能太厚，干擾因素多，空間分辨力低，另外，小而深的管壁缺陷處的漏磁信號(hào)要比形狀平滑但很?chē)?yán)重的缺陷處的信號(hào)大得多，所以漏磁檢測(cè)數(shù)據(jù)往往需要經(jīng)過(guò)校驗(yàn)才能使用。檢測(cè)過(guò)程中當(dāng)管道所采用的材料混有雜質(zhì)時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)虛假數(shù)據(jù)。使用漏磁法檢測(cè)管壁厚度時(shí)，檢測(cè)信號(hào)易受到管壁腐蝕缺陷的長(zhǎng)度，深度和缺陷形等因素的影響。當(dāng)腐蝕缺陷的面積大于探頭的靈敏區(qū)時(shí)，管壁厚度的檢測(cè)精度高。但是，當(dāng)腐蝕缺陷的面積小于探頭的靈敏區(qū)時(shí)，管壁厚度的檢測(cè)精度難以得到保證。
因此，漏磁檢測(cè)裝置分為高分辨率和低分辨率兩種。高，低分辨率漏磁檢測(cè)裝置的劃分以所用探頭數(shù)的多少或各探頭間的周向間距而定。探頭數(shù)愈多，各探頭之間的周向間距愈小，分辨率愈高，則檢測(cè)精度愈高。高分辨率漏磁檢測(cè)裝置對(duì)槽型缺陷具有良好的檢測(cè)效果，對(duì)長(zhǎng)寬比大于2，寬度小于探頭周向間距的槽型缺陷而言，當(dāng)采用探頭周向間距為30 40mm的漏磁檢測(cè)裝置檢測(cè)時(shí)，壁厚的檢測(cè)值明顯偏小。而采用探頭周向間距為8ram的漏磁檢測(cè)裝置再次對(duì)這種缺陷進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，則能精確測(cè)量壁厚。
(2)超聲波裂紋檢測(cè)儀。
管內(nèi)超聲波在役檢測(cè)原理見(jiàn)圖3／多i：示。垂直于管道壁的超聲波探頭對(duì)管道壁發(fā)出一組超聲波脈沖后，探頭首先接收到由管道壁內(nèi)表面反射的回波(前波)，隨后接收到由管道壁缺陷或管道壁外表面反射的回波(缺陷波或底波)。于是，探頭至管道壁內(nèi)表面的距離A與管道壁厚度T可以通過(guò)前波時(shí)間以及前波和缺陷波(或底波)的時(shí)間差來(lái)確定：
A--tA／2(1)T----tbn,／2(2)式中，t，為第一次反射回波(前波)時(shí)間，t。為第二次反射回波(底波或缺陷波)時(shí)間，n，為超聲波在介質(zhì)中的聲速，n。為超聲波在管道中的聲速。不過(guò)，僅僅根據(jù)管道壁厚度T曲線尚無(wú)法判別管道屬內(nèi)壁缺陷還是外壁缺陷，還需要根據(jù)探頭至管道壁內(nèi)表面的距離A曲線來(lái)判別。當(dāng)外壁腐蝕減薄時(shí)，距離A曲線不變·而當(dāng)內(nèi)壁腐蝕減薄時(shí)，距離A曲線與壁厚T曲線呈反對(duì)稱。于是，根據(jù)距離A和壁厚T兩條曲線，即可確定管道壁缺陷，并判別管道是內(nèi)壁腐蝕減薄缺陷還是外壁腐蝕減薄缺陷。
(3)渦流檢測(cè)技術(shù)。渦流檢測(cè)技術(shù)的原理是：在渦流式檢測(cè)器的兩個(gè)初級(jí)線圈內(nèi)通以微弱的電流，使鋼管表面因
圖3管內(nèi)超聲波檢測(cè)原理示意圈
電磁感應(yīng)而產(chǎn)生渦流，用次級(jí)線圈進(jìn)行檢測(cè)。若管壁沒(méi)有缺陷，每個(gè)初級(jí)線圈上的磁通量均與次級(jí)線圈上的磁通量相等，由于反相連接，次級(jí)線圈上不產(chǎn)生電壓。有缺陷時(shí)，磁通發(fā)生紊亂，磁力線扭曲，使次級(jí)線圈的磁失去平衡而產(chǎn)生電壓。通過(guò)對(duì)該電壓的分析，檢測(cè)出腐蝕情況。2．2鋼質(zhì)管道外腐蝕檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外埋地鋼質(zhì)管道外防腐層檢測(cè)技術(shù)方法很多，但就其信號(hào)源來(lái)說(shuō)，都可歸納為直流法和交流法兩種。當(dāng)今防腐層狀況檢測(cè)技術(shù)大多是通過(guò)管道上方地面測(cè)量或防腐層性能的間接測(cè)試而完成，這里主要介紹兩種地面常用的檢測(cè)技術(shù)。
1）Pearson(PS)(皮爾遜)檢測(cè)法
Pearson檢測(cè)法由美國(guó)人Pear-SOn提出。該方法需要在管道與大地之間施加1000 Hz的交流信號(hào)，該交流電會(huì)在管道防腐層的破損處流向大地，從而在破損點(diǎn)的上方形成交流電壓梯度，其電流密度隨著離防腐層破損點(diǎn)距離的增加而減小。兩名操作者相距3 6m沿管線上方(與探管機(jī)配合使用)檢測(cè)地面電壓梯度。檢測(cè)電極可分別由兩個(gè)操作人員的人體代替，用人體對(duì)地的耦合電容來(lái)檢測(cè)電壓梯度信號(hào)，并通過(guò)鏈?zhǔn)诫娎|傳送到接受裝置，經(jīng)過(guò)濾波放大后，由指示儀表指示檢測(cè)結(jié)果，故該方法又稱為“人體阻容法”。這種方法具有較高的檢測(cè)效率，但鋇9量結(jié)果與操作人員技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系。這時(shí)不同的土壤和涂層電阻都能引起信號(hào)改變，可能被誤認(rèn)為是涂層缺陷，沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的人不易確定涂層缺陷的位置，或者不能確定是否存在有涂層缺陷。該方法具有識(shí)別破損點(diǎn)大小的功能，在長(zhǎng)輸管道的檢測(cè)與運(yùn)行維護(hù)中使用效果較好。
2）多頻管中電流法a℃A母 多頻管中電流法應(yīng)用較為簡(jiǎn)便。檢測(cè)時(shí)將發(fā)射機(jī)發(fā)射的檢測(cè)信號(hào)供入管道如圖4所示，在地面上沿管道記錄管道中各測(cè)點(diǎn)流過(guò)的電流值，觀測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)軟件處理即得出檢測(cè)結(jié)果。圖形結(jié)果可直接顯示破損點(diǎn)位置，也可定性地判斷各段防腐層的老化狀況。若要定量地測(cè)量防腐層的狀況，則可用不同頻率的信號(hào)電流進(jìn)行類似測(cè)量，將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)GD．FFW軟件，便算出各段防腐層的絕緣電阻值Rg。參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)即可判定防腐層的狀態(tài)級(jí)別，檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)及分析結(jié)果可以作為防腐數(shù)據(jù)庫(kù)的原始資料。多頻管中電流法其原理為：當(dāng)
檢測(cè)信號(hào)從管道某一點(diǎn)供入后，電流會(huì)通過(guò)管道經(jīng)大地流回發(fā)射機(jī)，并在管道流動(dòng)中隨距離增加而衰減。對(duì)于有一定長(zhǎng)度的管道，電流 I隨距離x成指數(shù)衰減。
在進(jìn)行同一組觀測(cè)時(shí)，頻率是不變的。如果儀器的發(fā)射機(jī)及接收機(jī)都能提供幾種測(cè)試頻率，則可以用幾個(gè)不同的頻率對(duì)同一管段進(jìn)行測(cè)定，然后解算出所需要的結(jié)果。如果管道內(nèi)的第n點(diǎn)與n+l點(diǎn)之間防腐層出現(xiàn)破損，則部分信號(hào)電流將從破損處流人土壤中。因此Idb曲線在這兩點(diǎn)間將有異常的衰減，同時(shí)在Y曲線上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明顯的脈沖形躍變。這就是利用電流的異常衰變確定防腐層破損點(diǎn)的原理。多頻管中電流法就是在不同情況下，以Rg、L、c作為待定變量，以不同頻率耐相同昝道上的不測(cè)結(jié)果YI、Y2、Y3等進(jìn)行反演求解，進(jìn)而推算出防腐層的絕電阻Rg。參照石油天然氣的行標(biāo)準(zhǔn)中的標(biāo)準(zhǔn)，即可判定防腐狀態(tài)級(jí)別。
第三篇：現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)論文（共）
電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中干擾源的自動(dòng)辨識(shí)
姓名： 學(xué)號(hào)：
專業(yè)：控制科學(xué)與工程 指導(dǎo)老師：摘 要: 復(fù)雜系統(tǒng)由于上裝設(shè)備眾多，空間狹小，導(dǎo)致電磁兼容(EMC)問(wèn)題突出。電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是解決系統(tǒng)性電磁兼容問(wèn)題的有效手段，但在國(guó)內(nèi)針對(duì)電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的研究還處于起步階段，對(duì)于電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中干擾源的自動(dòng)辨識(shí)研究更是少之又少。因此研究電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的干擾源辨識(shí)技術(shù)具有重要的意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文把電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的干擾源的自動(dòng)辨識(shí)作為研究目標(biāo)。首先對(duì)電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的需求及特點(diǎn)進(jìn)行分析，然后借鑒模式識(shí)別理論并將其應(yīng)用于電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的干擾源辨識(shí)，設(shè)計(jì)了電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試干擾源辨識(shí)方案。論文結(jié)合電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的實(shí)際情況，研究了小波消噪、曲線包絡(luò)和曲線延拓等數(shù)據(jù)預(yù)處理算法，提出了峰值、包絡(luò)和諧波等特征的提取方法，形成了原始相關(guān)系數(shù)、峰值相關(guān)系數(shù)和相似離度等相似度評(píng)價(jià)指標(biāo)。最后構(gòu)建了辨識(shí)系統(tǒng)并建立了辨識(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，為數(shù)據(jù)的管理和共享提供了便利的條件。關(guān)鍵詞： 電磁兼容 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 干擾源辨識(shí) 模式識(shí)別 1 研究背景和意義
在科學(xué)發(fā)達(dá)的今天，廣播、電視、通信、導(dǎo)航、雷達(dá)、遙測(cè)測(cè)控及計(jì)算機(jī)等迅速發(fā)展，尤其是信息、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以爆炸性方式增長(zhǎng)，電磁波利用的快速擴(kuò)張，產(chǎn)了不斷增長(zhǎng)的電磁污染，帶來(lái)了嚴(yán)重的電磁干擾。各種電磁能量通過(guò)輻射和傳導(dǎo)的途徑，以電波、電場(chǎng)和電流的形式，影響著敏感電子設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)甚至使電子設(shè)備無(wú)法正常工作。上述情況對(duì)電子設(shè)備及系統(tǒng)的正常工作構(gòu)成了很大的威脅，因此加強(qiáng)電子產(chǎn)品的電磁兼容性設(shè)計(jì)，使之能在復(fù)雜的電磁環(huán)境中正常工作已成為當(dāng)務(wù)之急。電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility, EMC)是設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中，能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。它包括電磁干擾(Electromagnetic Interference, EMI)和電磁敏感度(Electromagnetic Susceptibility, EMS)兩個(gè)方面。電磁兼容測(cè)試是驗(yàn)證電子設(shè)備電磁兼容設(shè)計(jì)的合理性以及最終評(píng)價(jià)、解決電子設(shè)備電磁兼容問(wèn)題的主要手段。通過(guò)定量的測(cè)量，可以鑒別產(chǎn)品是否符合 EMC 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范，找出產(chǎn)品在 EMC方面的薄弱環(huán)節(jié)。
目前很多國(guó)家和組織都制定了相關(guān)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，只有符合相關(guān)指標(biāo)要求的電子和電氣產(chǎn)品才能進(jìn)入市場(chǎng)。要判斷某電子產(chǎn)品是否存在電磁兼容性問(wèn)題，就需要依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行具體的電磁兼容測(cè)試
在目前電磁兼容測(cè)試中，針對(duì)設(shè)備或分系統(tǒng)級(jí)的電磁兼容測(cè)試與評(píng)價(jià)有著較為完備的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范體系，不僅規(guī)定了測(cè)試所使用的儀器設(shè)備的具體指標(biāo)要求，同時(shí)還規(guī)范了測(cè)量方案的組成和環(huán)境要求，這是其他標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中所少見(jiàn)的。然而針對(duì)系統(tǒng)測(cè)試，目前還沒(méi)有詳細(xì)具體的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。已經(jīng)了解的標(biāo)準(zhǔn)有美軍標(biāo) MIL-E-6051D《系統(tǒng)電磁兼容性要求》（已等效成國(guó)軍標(biāo) GJB1389《系統(tǒng)電磁兼容性要求》），又如美軍標(biāo) MIL-STD-1541A《對(duì)航天系統(tǒng)的電磁兼容性要求》等。在這些標(biāo)準(zhǔn)中給出了一些應(yīng)該遵從的原則，但如何將這些原則用于工程，還需要一個(gè)實(shí)踐的過(guò)程。2 電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析及測(cè)試方法研究
隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，各種電子設(shè)備間的電磁兼容問(wèn)題也日益突出，為了掌握和高這些電子設(shè)備的電磁兼容性，最直接的方法就是對(duì)它們進(jìn)行電磁兼容測(cè)試?，F(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)電磁兼容測(cè)試作為最能反映系統(tǒng)真實(shí)任務(wù)執(zhí)行能力的電磁兼容測(cè)試起著非常重要的作用。本章從標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的區(qū)別、微弱信號(hào)測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)和近場(chǎng)抗飽和測(cè)試技術(shù)等方面分析了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的特點(diǎn)和測(cè)試方法。2.1 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試
在電磁兼容測(cè)試中，場(chǎng)地對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響非常明顯。主要原因是場(chǎng)地的差異，即空間直射波與地面反射波的反射影響和接收點(diǎn)不同，造成相互疊加的場(chǎng)強(qiáng)不一致。早期的 CISPR 標(biāo)準(zhǔn)要求電磁兼容測(cè)試應(yīng)該在開(kāi)闊測(cè)試場(chǎng)地(OATS)中進(jìn)行。開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)的基本結(jié)構(gòu)應(yīng)是周?chē)諘纾瑹o(wú)反射物體，地面為平坦而導(dǎo)電率均勻的金屬接地表面。場(chǎng)地按橢圓形設(shè)計(jì)，場(chǎng)地長(zhǎng)度不小于橢圓焦點(diǎn)之間距離的 2倍，寬度不小于橢圓焦點(diǎn)之間距離的 1.73 倍，具體尺寸的大小一般視測(cè)試頻率下限的波長(zhǎng)而定。實(shí)際電磁輻射干擾測(cè)試時(shí)，EUT 和接收天線分別置于橢圓場(chǎng)地的兩個(gè)焦點(diǎn)位置?？紤]到開(kāi)闊試驗(yàn)場(chǎng)及屏蔽暗室的建造成本和環(huán)境的限值，國(guó)內(nèi)外電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)將 EUT 到接收天線的距離定為 3m 和 10m，俗稱 3m 法和 10m 法。如要滿足 3m 法測(cè)量，場(chǎng)地長(zhǎng)度不小于 6m 距離，寬度不小于 5.2m 距離；如要滿足 10m 法測(cè)量，場(chǎng)地長(zhǎng)度不小于 20m 距離，寬度不小于 17.3m 距離。
標(biāo)準(zhǔn) RE102 測(cè)試示意圖
2.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試在針對(duì)部件級(jí)或者設(shè)備級(jí)的電磁兼容測(cè)試方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，但是在反映任務(wù)系統(tǒng)的系統(tǒng)性能方面卻有一定的局限性。主要體現(xiàn)在： 1)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試是針對(duì)單個(gè)設(shè)備的測(cè)試，無(wú)法體現(xiàn)上裝環(huán)境下成組設(shè)備工作時(shí)的成組特性。
2)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的測(cè)試由于空間及連接限制，無(wú)法體現(xiàn)設(shè)備的實(shí)際工作模式。3)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中電源采用 LISN 供電，LISN 的阻抗為 50 歐姆標(biāo)準(zhǔn)阻抗，能夠與設(shè)備實(shí)現(xiàn)較好的阻抗匹配，無(wú)法體現(xiàn)上裝環(huán)境下設(shè)備實(shí)際的阻抗特性。2.3近場(chǎng)抗飽和測(cè)試技術(shù)
在電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，經(jīng)常會(huì)遇到大信號(hào)的測(cè)量，如針對(duì)車(chē)載通信系統(tǒng)的無(wú)線設(shè)備輻射發(fā)射特性測(cè)試。由于電臺(tái)的發(fā)射功率較大，測(cè)試距離近，很容易導(dǎo)致頻譜儀出現(xiàn)飽和和失真問(wèn)題，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)誤差。這主要由于以下兩個(gè)原因：（1）測(cè)量信號(hào)超過(guò)頻譜儀的測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍，而導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的不正確，出現(xiàn)頻譜儀飽和現(xiàn)象；（2）測(cè)量信號(hào)功率位于頻譜儀非線性失真區(qū)，使測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)非線性失真的現(xiàn)象。所以需要研究近場(chǎng)抗飽和測(cè)試技術(shù)，來(lái)減小飽和帶來(lái)的誤差。在測(cè)試過(guò)程中可以使用衰減器防止接收到大功率的信號(hào)使得頻譜儀混頻器飽和，給測(cè)試帶來(lái)誤差。但是使用了寬帶的衰減器引起的問(wèn)題是：衰減器不僅將大信號(hào)進(jìn)行了衰減，小信號(hào)也被衰減以至于小信號(hào)可能被噪聲淹沒(méi)。為了解決該問(wèn)題，在測(cè)試過(guò)程中使用了中心頻率可調(diào)的帶通或帶阻濾波器，該濾波器的功能就是實(shí)現(xiàn) EMC 接收機(jī)的前端預(yù)選器的功能，使用該濾波器可以防止大功率信號(hào)進(jìn)入頻譜儀，只要在測(cè)試過(guò)程中將帶阻濾波器的中心頻率調(diào)節(jié)到電臺(tái)的發(fā)射頻率即可。2.4 濾波器補(bǔ)償技術(shù)
補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程首先通過(guò)無(wú)線設(shè)備發(fā)射特性信息庫(kù)讀取電臺(tái)發(fā)射特性的測(cè)試數(shù)據(jù)、測(cè)試的頻率和使用濾波器的情況，然后在濾波器插入損耗庫(kù)中查找該頻率使用的濾波器的插入損耗數(shù)據(jù)，通過(guò)差值算法將濾波器特性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)和發(fā)射特性的數(shù)據(jù)點(diǎn)相同，然后在經(jīng)過(guò)計(jì)算獲得最終的結(jié)果。測(cè)試中的接收端使用了帶通/帶阻濾波器和寬帶衰減器。在進(jìn)行寬帶測(cè)試時(shí)使用寬帶衰減器；在進(jìn)行電臺(tái)基波特性測(cè)試時(shí)使用帶阻濾波器；在進(jìn)行電臺(tái)諧波測(cè)試時(shí)使用帶通濾波器。
抗飽和輻射發(fā)射特性測(cè)試示意圖 干擾源辨識(shí)方案設(shè)計(jì)
頻譜測(cè)試曲線在電磁兼容故障診斷中發(fā)揮著舉足輕重的地位。在部件級(jí)或者設(shè)備級(jí)的電磁兼容分析中，經(jīng)驗(yàn)豐富的電磁兼容工程師往往通過(guò)不同頻段的 EUT發(fā)射特性曲線判斷 EUT 出現(xiàn)電磁兼容問(wèn)題的根源，然后制定抑制方案，最后解決電磁兼容問(wèn)題。在電子通信系統(tǒng)中，電磁兼容問(wèn)題日益突出，對(duì)系統(tǒng)級(jí)的干擾源定位技術(shù)的需求日益迫切。3.1 需求分析
隨著現(xiàn)代通信電子科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，電子通信系統(tǒng)正在向集成化、多任務(wù)化、微型化發(fā)展。各種各樣的電子設(shè)備或系統(tǒng)以及其他的電子、電氣設(shè)備越來(lái)越密集導(dǎo)致的系統(tǒng)內(nèi)電磁環(huán)境及其復(fù)雜，高密度、寬頻譜的電磁信號(hào)充滿整個(gè)空間，使電子通信系統(tǒng)受到了嚴(yán)重的考驗(yàn)，電磁兼容性問(wèn)題日益突出。以車(chē)載通信系統(tǒng)舉例來(lái)說(shuō)，由于車(chē)輛的車(chē)內(nèi)、車(chē)頂空間都非常狹小，在這樣狹小的空間內(nèi)安裝了多部不同頻帶及功能的電臺(tái)、計(jì)算機(jī)、數(shù)字化車(chē)通等各種數(shù)字化設(shè)備，存在著多種導(dǎo)致系統(tǒng)電磁兼容（EMC）性能惡化的因素，如：有限頻帶內(nèi)密集的工作頻率，單位體積內(nèi)較大的電磁功率密度，高低電平器件或裝置的混合使用，高靈敏度設(shè)備的使用以及設(shè)備通過(guò)供電系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、互連系統(tǒng)以及空間輻射產(chǎn)生電磁干擾耦合等。而若干類型的單車(chē)系統(tǒng)又可組成一個(gè)龐大的、復(fù)雜的電子系統(tǒng)，構(gòu)成靜止?fàn)顟B(tài)的有線與無(wú)線通信局域網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的無(wú)線通信互連局域網(wǎng)，存在多類通訊天線，會(huì)引起頻域和時(shí)域的混合干擾，這將使電磁環(huán)境已經(jīng)比較惡劣的有限空間內(nèi)的電磁頻譜更加擁擠、電磁環(huán)境更加惡化，致使系統(tǒng)電磁兼容問(wèn)題更加復(fù)雜。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的工作已經(jīng)能夠使用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)在于能夠有效的控制因人員差異造成的評(píng)價(jià)誤差、運(yùn)行速度快且穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)代智能模式識(shí)別技術(shù)在近些年得到了快速的發(fā)展，在各個(gè)領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用。在電磁兼容領(lǐng)域，目前自動(dòng)化測(cè)試已經(jīng)較為普及，但是在測(cè)試中得到大量的測(cè)試數(shù)據(jù)卻難以得到很好的利用，靠人眼分辨測(cè)試數(shù)據(jù)效率低下，迫切的需要自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理技術(shù)。正是在這種需求背景下，本文借鑒模式識(shí)別理論提出了適合于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的干擾源自動(dòng)辨識(shí)技術(shù)。3.2 干擾源辨識(shí)方案設(shè)計(jì) 3.2.1 模式識(shí)別的方法
模式識(shí)別(pattern recognition)是當(dāng)前科學(xué)發(fā)展中的一門(mén)前沿科學(xué)，也是一門(mén)典型的交叉科學(xué)，它的發(fā)展與人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、傳感技術(shù)、信息論、語(yǔ)言學(xué)等科學(xué)的研究水平息息相關(guān)，相輔相成。所謂模式識(shí)別是根據(jù)研究對(duì)象的特征或?qū)傩裕糜?jì)算機(jī)為中心的機(jī)器系統(tǒng)運(yùn)用一定的分析算法認(rèn)定它的類別，系統(tǒng)應(yīng)使分類識(shí)別的結(jié)果盡可能地符合真實(shí)。模式識(shí)別涉及的理論與技術(shù)相當(dāng)廣泛，涉及多種數(shù)學(xué)理論、神經(jīng)心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信號(hào)處理等等。從本質(zhì)上講，模式識(shí)別實(shí)際上是數(shù)據(jù)處理及信息分析，而從功能上講，可以認(rèn)為它是人工智能的一個(gè)分支。針對(duì)不同的對(duì)象和目的，可以用不同的模式識(shí)別理論方法。目前主流的技術(shù)是：統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別、句法模式識(shí)別、模糊數(shù)學(xué)方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、人工智能方法。
3.2.2 干擾源辨識(shí)方案
大型電子通信系統(tǒng)有許多的電子設(shè)備組成，這些設(shè)備在功能上的互補(bǔ)使得系統(tǒng)能夠很好的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。但是這些設(shè)備在完成任務(wù)的時(shí)候又會(huì)互相產(chǎn)生電磁干擾，嚴(yán)重的甚至影響到系統(tǒng)完成任務(wù)的能力。電磁兼容測(cè)試能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，找尋相關(guān)的干擾源。本文立足于以往的測(cè)試數(shù)據(jù)，以模式識(shí)別過(guò)程為基本導(dǎo)向，研究了一套適用于電磁兼容測(cè)試的干擾源辨別方案?；舅枷胧窍冉㈥P(guān)鍵設(shè)備的模板數(shù)據(jù)庫(kù)，然后將受擾設(shè)備端的測(cè)試結(jié)果作為待辨識(shí)數(shù)據(jù)，將其通過(guò)干擾源辨識(shí)算法和模板庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，最后辨識(shí)出干擾源。
干擾源辨識(shí)算法 干擾源辨識(shí)關(guān)鍵技術(shù)分析 4.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)
在使用頻譜儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的過(guò)程中，儀器會(huì)采集到三種信號(hào)的數(shù)據(jù)：有用信號(hào)、儀器內(nèi)部噪聲和外界環(huán)境噪聲。數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)的作用正是用于消除噪聲的影響。從信號(hào)處理的角度看，小波消噪是一個(gè)信號(hào)濾波的問(wèn)題，盡管在很大程度上小波消噪可視為低通濾波，但是由于消噪后，還能成功的保留信號(hào)的特征，所以在這一點(diǎn)上，小波消噪方法又優(yōu)于傳統(tǒng)的低通濾波器。由此可見(jiàn)，小波消噪實(shí)際上是特征提取和低通濾波的綜合。4.2 特征提取
在電磁兼容測(cè)試中，峰值信號(hào)是最為關(guān)心的信號(hào)。峰值信號(hào)所在頻率和相應(yīng)幅值是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的關(guān)鍵信息。峰值的判別可以根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)的單調(diào)性確定。對(duì)測(cè)試點(diǎn)左右兩側(cè)進(jìn)行單調(diào)性判斷，如果該測(cè)試點(diǎn)的左側(cè)為單調(diào)遞增并且右側(cè)為單調(diào)遞減，則認(rèn)定其為峰值點(diǎn)，否則不是峰值點(diǎn)。但是由實(shí)際的測(cè)試曲線可知，環(huán)境信號(hào)的測(cè)試結(jié)果中大部分都不是有用信號(hào)，而是頻譜儀的底部噪聲。頻譜儀底噪是在一定范圍內(nèi)波動(dòng)的隨機(jī)數(shù)，若按單調(diào)性的方法進(jìn)行峰值提取，必然會(huì)提取出很多的底噪數(shù)據(jù)，達(dá)不到提取干擾信號(hào)峰值的效果。所以在進(jìn)行峰值提取前需要進(jìn)行噪聲閾值判斷，對(duì)于大于該閾值的信號(hào)才進(jìn)行峰值提取。
峰值提取流程圖
4.3 相似度評(píng)價(jià)
現(xiàn)場(chǎng)電磁兼容的測(cè)試能夠通過(guò)自動(dòng)測(cè)試軟件得到頻譜特性曲線。干擾源的辨識(shí)即是對(duì)頻譜特性曲線的辨識(shí)。頻譜特性曲線具有整體特性和局部特性，上節(jié)的特征提取技術(shù)已經(jīng)對(duì)特征進(jìn)行了提取，本節(jié)提出相應(yīng)的相似度評(píng)價(jià)指標(biāo)以滿足干擾源辨識(shí)的判別需求。
衡量相似度前，首先需要對(duì)電磁兼容測(cè)試曲線的特性進(jìn)行分析。電磁兼容測(cè)試曲線辨識(shí)最重要特征在于相同頻點(diǎn)或頻段的趨勢(shì)一致，而曲線幅值可以具有一定的差異。這是由于測(cè)試本身的可重復(fù)性差決定的，例如受試設(shè)備工作條件的微弱改變，測(cè)試距離的微弱改變，外界環(huán)境的變化等都可能導(dǎo)致測(cè)試的幅值發(fā)生一定的變化。如果采用單一的評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)衡量電磁兼容測(cè)試中的測(cè)試曲線的特性，則具有相當(dāng)?shù)木窒扌?。這是因?yàn)闊o(wú)論是采用相關(guān)系數(shù)、相似離度、包絡(luò)特征或峰值特征等單一特性都不能完整表現(xiàn)測(cè)試曲線的特性。所以需要一個(gè)綜合的相似指標(biāo)對(duì)干擾源辨識(shí)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。5 小結(jié)
本文主要研究了電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中的干擾源辨識(shí)技術(shù)。本文著眼于實(shí)際的工程應(yīng)用，首先對(duì)電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的背景及國(guó)內(nèi)外在該項(xiàng)技術(shù)上的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)進(jìn)行了研究，指出了進(jìn)行電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的干擾源辨識(shí)的重要性和必性。在此基礎(chǔ)上對(duì)電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的測(cè)試方法進(jìn)行了研究，重點(diǎn)和電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試作比較，闡述了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的不同點(diǎn)和復(fù)雜性。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的特點(diǎn)，提出了微弱信號(hào)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)抗飽和測(cè)試的測(cè)試方法。在對(duì)干擾源辨識(shí)的需求分析后，借鑒模式識(shí)別理論設(shè)計(jì)了一套干擾源自動(dòng)辨識(shí)的辨識(shí)方案并提出干擾源辨識(shí)算法。對(duì)于干擾源模板的建立，本文給出了詳細(xì)的測(cè)試方法和約束條件。在構(gòu)建干擾源自動(dòng)辨識(shí)系統(tǒng)的過(guò)程中突破了以下關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)、特征提取技術(shù)和相似度評(píng)價(jià)技術(shù)。另外本文還存在一些問(wèn)題有待進(jìn)一步完善和研究：對(duì)干擾源模板的建立，還需要大量測(cè)試結(jié)果的驗(yàn)證并根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)模板的建立方法進(jìn)行改善和優(yōu)化；干擾源辨識(shí)技術(shù)中的特征提取方法還可做進(jìn)一步研究，以找到其它合適的特征；對(duì)于綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重選擇需要通過(guò)大量辨識(shí)結(jié)果的驗(yàn)證和優(yōu)化等。參考文獻(xiàn)
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第四篇：現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)論文
學(xué)習(xí)報(bào)告
經(jīng)過(guò)這學(xué)期現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的學(xué)習(xí)，讓我對(duì)檢測(cè)技術(shù)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)和理解?，F(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的快速發(fā)展，讓我們?cè)谲娛?、航天、醫(yī)學(xué)、工業(yè)生產(chǎn)、食品等很多領(lǐng)域也取得了巨大的進(jìn)步。這讓我以前對(duì)現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)淺薄的認(rèn)識(shí)發(fā)生很 大的變化，讓我對(duì)現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展充滿信心！
檢測(cè)是指在各類生產(chǎn)、科研、試驗(yàn)及服務(wù)等各個(gè)領(lǐng)域，為及時(shí)獲得被測(cè)、被控對(duì)象的有關(guān)信息而實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)地對(duì)一些參量進(jìn)行定性檢查和定量測(cè)量。對(duì)工業(yè)生產(chǎn)而言，采用各種先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行檢查、監(jiān)測(cè)，對(duì)確保安全生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品合格率，降低能源和原材料消耗，提高企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益是必不可少的。在軍工生產(chǎn)和新型武器、裝備研制過(guò)程中更離不開(kāi)現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)，對(duì)檢測(cè)的需求更多，要求更高。在醫(yī)療領(lǐng)域，用各種先進(jìn)的醫(yī)療檢測(cè)儀器可大大提高疾病的檢查、診斷速度和準(zhǔn)確性，有利于爭(zhēng)取時(shí)間，對(duì)癥治療，增加患者戰(zhàn)勝疾病的機(jī)會(huì)。而食品檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，讓地溝油、三聚氰胺等不健康物質(zhì)無(wú)所遁形。
中國(guó)有句古話：“工欲善其事，必先利其器”，用這句話來(lái)說(shuō)明檢測(cè)技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中的重要性是非常恰當(dāng)?shù)?，今天我們所進(jìn)行的“事”就是現(xiàn)代化建設(shè)大業(yè)，而“器”則是先進(jìn)的檢測(cè)手段?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步、制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的發(fā)展軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)的大量需求，促進(jìn)了檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，而先進(jìn)的檢測(cè)手段也可提高制造業(yè)、服務(wù)業(yè)的自動(dòng)化、信息化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率，促進(jìn)科學(xué)研究和國(guó)防建設(shè)的進(jìn)步，提高人民的生活水平。
從以上幾點(diǎn)我們可以看出，現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)具有非常好的發(fā)展前景。對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)，檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展會(huì)給我們提供非常好的就業(yè)機(jī)會(huì)和發(fā)展前景，尤其對(duì)我們測(cè)控技術(shù)與儀器這個(gè)專業(yè)的作用更大。對(duì)社會(huì)來(lái)說(shuō)，檢測(cè)技術(shù)促進(jìn)了人類的發(fā)展和進(jìn)步。
現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展幾乎是與計(jì)算機(jī)技術(shù)同步、協(xié)調(diào)向前發(fā)展的，計(jì)算機(jī)技術(shù)是檢測(cè)技術(shù)的核心，若脫離開(kāi)計(jì)算機(jī)、軟件、網(wǎng)絡(luò)、通信發(fā)展的軌道，檢測(cè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)就不可能壯大。檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展主要包括傳感器的發(fā)展、檢測(cè)手段的發(fā)展、測(cè)量信號(hào)處理的發(fā)展。第一、傳感器的發(fā)展：傳感器的作用主要是獲取信息，是信息技術(shù)的源頭。主要發(fā)展方向是面向智能化傳感器、多傳感器、多功能化和高精度化及傳感器的融合。第二、檢測(cè)手段的發(fā)展：主要面向硬件功能軟件化、集成模塊化、參數(shù)整定與修改實(shí)時(shí)化、硬件平臺(tái)通用化。第三、測(cè)量信號(hào)處理的發(fā)展：主要是面向信號(hào)處理芯片方向。這些都與我們專業(yè)息息相關(guān)，所以我們更要學(xué)好現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)。
當(dāng)然，現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)也并不完美，它也有自己的缺點(diǎn)和局限性。在很多領(lǐng)域檢測(cè)的誤差還比較大，靈敏度和精確度還需要提高！同時(shí)，一些落后的、對(duì)人類健康有害的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)該被更加智能化、人性化的檢測(cè)技術(shù)所取代。
在以后的學(xué)習(xí)的生活中，現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)對(duì)未來(lái)各行各業(yè)發(fā)展具有有很大作用。對(duì)我們以后的發(fā)展尤為重要，讓我以后對(duì)檢測(cè)技術(shù)更加的重視。也希望以后能從事這方面的工作并在這個(gè)行業(yè)做出自己的貢獻(xiàn)。
第五篇：現(xiàn)代DSP技術(shù)及應(yīng)用課程總結(jié)報(bào)告
電 子 信 息 學(xué) 院
現(xiàn)代DSP技術(shù)及應(yīng)用
課程總結(jié)
專
業(yè) 班
級(jí) 學(xué)
號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 時(shí) 間 段 完成日期
xxx xxx xxx xxx xxx xxx xxx 摘要：本文是在學(xué)習(xí)信號(hào)處理與DSP應(yīng)用課程的基礎(chǔ)上，結(jié)合所學(xué)知識(shí)和課后查找資料，主要整理了DSP的基礎(chǔ)知識(shí)和芯片的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)、DSP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS的工作原理、DSP系統(tǒng)的應(yīng)用等方面的內(nèi)容。
關(guān)鍵詞：DSP 基礎(chǔ)知識(shí)
基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
工作原理
應(yīng)用
一、DSP的相關(guān)知識(shí)
1.1、DSP的簡(jiǎn)介
DSP（Digital Signal Processing）又稱的數(shù)字信號(hào)處理，它的目的是對(duì)真實(shí)世界的連續(xù)模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量或?yàn)V波。因此在進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理之前需要將信號(hào)從模擬域轉(zhuǎn)換到數(shù)字域，這通常通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（A/D）實(shí)現(xiàn)。而數(shù)字信號(hào)處理的輸出經(jīng)常也要變換到模擬域，這是通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A）實(shí)現(xiàn)的。
1.2、DSP的特征和分類
信號(hào)(signal)是信息的物理體現(xiàn)形式，或是傳遞信息的函數(shù)，而信息則是信號(hào)的具體內(nèi)容。
模擬信號(hào)(analog signal)：指時(shí)間連續(xù)、幅度連續(xù)的信號(hào)。
數(shù)字信號(hào)(digital signal)：時(shí)間和幅度上都是離散(量化)的信號(hào)。
模擬信號(hào)處理缺點(diǎn)：難以做到高精度，受環(huán)境影響較大，可靠性差，且不靈活等。
數(shù)字系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：體積小、功耗低、精度高、可靠性高、靈活性大、易于大規(guī)模集成、可進(jìn)行二維與多維處理。
1.3、DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
[1] 為了快速地實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算，DSP芯片一般都采用特殊的軟硬件結(jié)構(gòu)。以TMS320系列為例，其基本結(jié)構(gòu)包括：：（1）哈佛結(jié)構(gòu)；（2）流水線操作；（3）專用的硬件乘法器；（4）特殊的DSP指令；（5）快速的指令周期。這些特點(diǎn)使得TMS320系列DSP芯片可以實(shí)現(xiàn)快速的DSP運(yùn)算，并使大部分運(yùn)算（例如乘法）能夠在一個(gè)指令周期內(nèi)完成。由于TMS320系列DSP芯片是軟件可編程器件，因此具有通用微處理器具有的方便靈活的特點(diǎn)。
二、DSP集成開(kāi)發(fā)環(huán)境CCS的工作原理
2.1 CCS概述
CCS提供了基本的代碼生成工具，它們具有一系列的調(diào)試、分析能力。CCS支持如下所示的開(kāi)發(fā)周期的所有階段。
設(shè)計(jì)概念性規(guī)劃編程和編譯創(chuàng)建工程文件、編寫(xiě)源程序和配置文件調(diào)試語(yǔ)法檢查、探測(cè)點(diǎn)設(shè)置和日志保存等分析實(shí)時(shí)調(diào)試、統(tǒng)計(jì)和跟蹤
在使用本教程之前，必須完成下述工作：
? 安裝目標(biāo)板和驅(qū)動(dòng)軟件。按照隨目標(biāo)板所提供的說(shuō)明書(shū)安裝。如果你正在用仿真器或目標(biāo)板，其驅(qū)動(dòng)軟件已隨目標(biāo)板提供，你可以按產(chǎn)品的安裝指南逐步安裝。? 安裝CCS.遵循安裝說(shuō)明書(shū)安裝。如果你已有CCS仿真器和TMS320c54X代碼生成工具，但沒(méi)有完整的CCS，你可以按第二章和第四章所述的步驟進(jìn)行安裝。? 運(yùn)行CCS安裝程序SETUP.你可以按步驟執(zhí)行第二章和第四章的實(shí)驗(yàn)。SETUP程序允許CCS使用為目標(biāo)板所安裝的驅(qū)動(dòng)程序。
CCS包括如下各部分： ? CCS代碼生成工具：參見(jiàn)1.2節(jié) ? CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）：參見(jiàn)1.3節(jié) ? DSP/BIOS插件程序和API：參見(jiàn)1.4節(jié) ? RTDX插件、主機(jī)接口和API：參見(jiàn)1.5節(jié) CCS構(gòu)成及接口見(jiàn)圖1-1。
圖1-1 CCS構(gòu)成及接口
2.2 代碼生成工具
代碼生成工具奠定了CCS所提供的開(kāi)發(fā)環(huán)境的基礎(chǔ)。圖1-2是一個(gè)典型的軟件開(kāi)發(fā)流程圖，圖中陰影部分表示通常的C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)途徑，其它部分是為了強(qiáng)化開(kāi)發(fā)過(guò)程而設(shè)置的附加功能。
圖1-2 軟件開(kāi)發(fā)流程
圖1-2描述的工具如下： ? C編譯器(C compiler)產(chǎn)生匯編語(yǔ)言源代碼，其細(xì)節(jié)參見(jiàn)TMS320C54x最優(yōu)化C編譯器用戶指南。? 匯編器(assembler)把匯編語(yǔ)言源文件翻譯成機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)文件，機(jī)器語(yǔ)言格式為公用目標(biāo)格式（COFF），其細(xì)節(jié)參見(jiàn)TMS320C54x匯編語(yǔ)言工具用戶指南。? 連接器(linker)把多個(gè)目標(biāo)文件組合成單個(gè)可執(zhí)行目標(biāo)模塊。它一邊創(chuàng)建可執(zhí)行模塊，一邊完成重定位以及決定外部參考。連接器的輸入是可重定位的目標(biāo)文件和目標(biāo)庫(kù)文件，有關(guān)連接器的細(xì)節(jié)參見(jiàn)TMS320C54x最優(yōu)化C編譯器用戶指南和匯編語(yǔ)言工具用戶指南。? 歸檔器（archiver）允許你把一組文件收集到一個(gè)歸檔文件中。歸檔器也允許你通過(guò)刪除、替換、提取或添加文件來(lái)調(diào)整庫(kù)，其細(xì)節(jié)參見(jiàn)TMS320C54x匯編語(yǔ)言工具用戶指南。? 助記符到代數(shù)匯編語(yǔ)言轉(zhuǎn)換公用程序（mnimonic_to_algebric assembly translator utility）把含有助記符指令的匯編語(yǔ)言源文件轉(zhuǎn)換成含有代數(shù)指令的匯編語(yǔ)言源文件，其細(xì)節(jié)參見(jiàn)TMS320C54x匯編語(yǔ)言工具用戶指南。? 你可以利用建庫(kù)程序（library_build utility）建立滿足你自己要求的“運(yùn)行支持庫(kù)”，其細(xì)節(jié)參見(jiàn)TMS320C54x最優(yōu)化C編譯器用戶指南。? 運(yùn)行支持庫(kù)(run_time_support libraries)它包括C編譯器所支持的ANSI標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行支持函數(shù)、編譯器公用程序函數(shù)、浮點(diǎn)運(yùn)算函數(shù)和C編譯器支持的I/O函數(shù)，其細(xì)節(jié)參見(jiàn)TMS320C54x最優(yōu)化C編譯器用戶指南。? 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換公用程序(hex conversion utility)它把COFF目標(biāo)文件轉(zhuǎn)換成TI-Tagged、ASCII-hex、Intel、Motorola-S、或 Tektronix 等目標(biāo)格式，可以把轉(zhuǎn)換好的文件下載到EPROM編程器中，其細(xì)節(jié)參見(jiàn)TMS320C54x匯編語(yǔ)言工具用戶指南。? 交叉引用列表器（cross_reference lister）它用目標(biāo)文件產(chǎn)生參照列表文件，可顯示符號(hào)及其定義，以及符號(hào)所在的源文件，其細(xì)節(jié)參見(jiàn)TMS320C54x匯編語(yǔ)言工具用戶指南。? 絕對(duì)列表器（absolute lister）它輸入目標(biāo)文件，輸出.abs文件，通過(guò)匯編.abs文件可產(chǎn)生含有絕對(duì)地址的列表文件。如果沒(méi)有絕對(duì)列表器，這些操作將需要冗長(zhǎng)乏味的手工操作才能完成。2.3 CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
CCS集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）允許編輯、編譯和調(diào)試DSP目標(biāo)程序。2.3.1 編輯源程序
CCS允許編輯C源程序和匯編語(yǔ)言源程序，你還可以在C語(yǔ)句后面顯示匯編指令的方式來(lái)查看C源程序。
集成編輯環(huán)境支持下述功能： ? 用彩色加亮關(guān)鍵字、注釋和字符串。? 以圓括弧或大括弧標(biāo)記C程序塊，查找匹配塊或下一個(gè)圓括弧或大括弧。? 在一個(gè)或多個(gè)文件中查找和替代字符串，能夠?qū)崿F(xiàn)快速搜索。? 取消和重復(fù)多個(gè)動(dòng)作。? 獲得“上下文相關(guān)”的幫助。? 用戶定制的鍵盤(pán)命令分配。2.3.2創(chuàng)建應(yīng)用程序
應(yīng)用程序通過(guò)工程文件來(lái)創(chuàng)建。工程文件中包括C源程序、匯編源程序、目標(biāo)文件、庫(kù)文件、連接命令文件和包含文件。編譯、匯編和連接文件時(shí)，可以分別指定它們的選項(xiàng)。在CCS中，可以選擇完全編譯或增量編譯，可以編譯單個(gè)文件，也可以掃描出工程文件的全部包含文件從屬樹(shù)，也可以利用傳統(tǒng)的makefiles文件編譯。2.3.3 調(diào)試應(yīng)用程序
CCS提供下列調(diào)試功能： ? 設(shè)置可選擇步數(shù)的斷點(diǎn) ? 在斷點(diǎn)處自動(dòng)更新窗口 ? 查看變量 ? 觀察和編輯存儲(chǔ)器和寄存器 ? 觀察調(diào)用堆棧 ? 對(duì)流向目標(biāo)系統(tǒng)或從目標(biāo)系統(tǒng)流出的數(shù)據(jù)采用探針工具觀察，并收集存儲(chǔ)器映象 ? 繪制選定對(duì)象的信號(hào)曲線 ? 估算執(zhí)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) ? 觀察反匯編指令和C指令
CCS提供GEL語(yǔ)言，它允許開(kāi)發(fā)者向CCS菜單中添加功能。2.4、開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序
使用hello world實(shí)例介紹在CCS中創(chuàng)建、調(diào)試和測(cè)試應(yīng)用程序的基本步驟；介紹CCS的主要特點(diǎn)，為在CCS中深入開(kāi)發(fā)DSP軟件奠定基礎(chǔ)。2.4.1 創(chuàng)建工程文件
在本章中，將建立一個(gè)新的應(yīng)用程序，它采用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)來(lái)顯示一條hello world 消息。
1.如果CCS安裝在c:ti中，則可在c:timyprojects建立文件夾hello1。（若將CCS安裝在其它位置，則在相應(yīng)位置創(chuàng)建文件夾hello1。）
2.將c:tic5400tutorialhello1中的所有文件拷貝到上述新文件夾。3.從Windows Start菜單中選擇Programs→Code Composer Studio ‘C5400→CCStudio。(或者在桌面上雙擊Code Composer Studio圖標(biāo)。)
注：CCS設(shè)置 如果第一次啟動(dòng)CCS時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤信息，首先確認(rèn)是否已經(jīng)安裝了CCS。如果利用目標(biāo)板進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而不是帶有CD-ROM的仿真器，則可參看與目標(biāo)板一起提供的文檔以設(shè)置正確的I/O端口地址。4.選擇菜單項(xiàng)Project→New。
5.在Save New Project As窗口中選擇你所建立的工作文件夾并點(diǎn)擊Open。鍵入myhello作為文件名并點(diǎn)擊Save，CCS就創(chuàng)建了myhello.mak的工程文件，它存儲(chǔ)你的工程設(shè)置，并且提供對(duì)工程所使用的各種文件的引用。
2.4.2 向工程添加文件
1.選擇Project→Add Files to Project，選擇hello.c并點(diǎn)擊Open。
2.選擇Project→Add Files to Project，在文件類型框中選擇*.asm。選擇vector.asm并點(diǎn)擊Open。該文件包含了設(shè)置跳轉(zhuǎn)到該程序的C入口點(diǎn)的RESET中斷（c_int00）所需的匯編指令。(對(duì)于更復(fù)雜的程序，可在vector.asm定義附加的中斷矢量，或者，可用3.1節(jié)上所說(shuō)明的DSP/BIOS來(lái)自動(dòng)定義所有的中斷矢量)3.選擇Project→Add Files to Project，在文件類型框中選擇*.cmd。選擇hello.cmd并點(diǎn)擊Open，hello.cmd包含程序段到存儲(chǔ)器的映射。4.選擇Project→Add Files to Project，進(jìn)入編譯庫(kù)文件夾（C:tic5400cgtoolslib）。在文件類型框中選擇*.o*，*.lib。選擇rts.lib并點(diǎn)擊Open，該庫(kù)文件對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)DSP提供運(yùn)行支持。
5.點(diǎn)擊緊挨著Project、Myhello.mak、Library和Source旁邊的符號(hào)+展開(kāi)Project表，它稱之為Project View。
注：打開(kāi)Project View 如果看不到Project View，則選擇View→Project。如果這時(shí)選擇過(guò)Bookmarks圖標(biāo)，仍看不到Project View，則只須再點(diǎn)擊Project View底部的文件圖標(biāo)即可。6.注意包含文件還沒(méi)有在Project View中出現(xiàn)。在工程的創(chuàng)建過(guò)程中，CCS掃描文件間的依賴關(guān)系時(shí)將自動(dòng)找出包含文件，因此不必人工地向工程中添加包含文件。在工程建立之后，包含文件自動(dòng)出現(xiàn)在Project View中。如果需要從工程中刪除文件，則只需在Project View中的相應(yīng)文件上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，并從彈出菜單中選擇Remove from project即可。在編譯工程文件時(shí)，CCS按下述路徑順序搜索文件： ? 包含源文件的目錄
? 編譯器和匯編器選項(xiàng)的Include Search Path中列出的目錄（從左到右）? 列在C54X_C_DIR（編譯器）和C54X_A_DIR（匯編器）環(huán)境變量定義中的目錄（從左到右）。
2.4.3 查看源代碼
1.雙擊Project View中的文件hello.c，可在窗口的右半部看到源代碼。
2.如想使窗口更大一些，以便能夠即時(shí)地看到更多的源代碼，你可以選擇Option→Font使窗口具有更小的字型。
/* ======== hello.c ======== */ #include
CCS會(huì)自動(dòng)將你所作的改變保存到工程設(shè)置中。在完成上節(jié)之后，如果你退出了CCS，則通過(guò)重新啟動(dòng)CCS和點(diǎn)擊Project→Open，即可返回到你剛才停止工作處。
注：重新設(shè)置目標(biāo)系統(tǒng)DSP 如果第一次能夠啟動(dòng)CCS，但接下來(lái)得到CCS不能初始化目標(biāo)系統(tǒng)DSP的出錯(cuò)信息則可選擇Debug→Reset DSP菜單項(xiàng)。若還不能解決上述問(wèn)題，你可能需要運(yùn)行你的目標(biāo)板所提供的復(fù)位程序。1.2.3.4.為了編譯和運(yùn)行程序，要按照以下步驟進(jìn)行操作：
點(diǎn)擊工具欄按鈕或選擇Project→Rebuild All，CCS重新編譯、匯編和連接工程中的所有文件，有關(guān)此過(guò)程的信息顯示在窗口底部的信息框中。選擇File→Load Program，選擇剛重新編譯過(guò)的程序myhello.out(它應(yīng)該在c:timyprojectshello1文件夾中，除非你把CCS安裝在別的地方)并點(diǎn)擊Open。CCS把程序加載到目標(biāo)系統(tǒng)DSP上，并打開(kāi)Dis_Assembly窗口，該窗口顯示反匯編指令。（注意，CCS還會(huì)自動(dòng)打開(kāi)窗口底部一個(gè) 標(biāo)有Stdout的區(qū)域,該區(qū)域用以顯示程序送往Stdout的輸出。）
點(diǎn)擊Dis_Assembly窗口中一條匯編指令（點(diǎn)擊指令，而不是點(diǎn)擊指令的地址或空白區(qū)域）。按F1鍵。CCS將搜索有關(guān)那條指令的幫助信息。這是一種獲得關(guān)于不熟悉的匯編指令的幫助信息的好方法。點(diǎn)擊工具欄按鈕或選擇Debug→Run。
工具欄有些部分可能被Build窗口隱藏起來(lái)，這取決于屏幕尺寸和設(shè)置。為了看到整個(gè) 注：屏幕尺寸和設(shè)置 工具欄，請(qǐng)?jiān)贐uild窗口中點(diǎn)擊右鍵并取消Allow Docking選擇。當(dāng)運(yùn)行程序時(shí)，可在Stdout窗口中看到hello world消息。
三、DSP的應(yīng)用
廣義來(lái)說(shuō)，數(shù)字信號(hào)處理是研究用數(shù)字方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、變換、濾波、檢測(cè)、調(diào)制、解調(diào)以及快速算法的一門(mén)技術(shù)學(xué)科。但很多人認(rèn)為：數(shù)字信號(hào)處理主要是研究有關(guān)數(shù)字濾波技術(shù)、離散變換快速算法和譜分析方法。隨著數(shù)字電路與系統(tǒng)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也相應(yīng)地得到發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。自從DSP 芯片誕生以來(lái), DSP 芯片得到了飛速的發(fā)展。DSP 芯片高速發(fā)展, 一方面得益于集成電路的發(fā)展, 另一方面也得益于巨大的市場(chǎng)。在短短的十多年時(shí)間, DSP 芯片已經(jīng)在信號(hào)處理、通信、雷達(dá)等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前, DSP 芯片的價(jià)格也越來(lái)越低, 性能價(jià)格比日益提高, 具有巨大的應(yīng)用潛力。DSP 芯片的應(yīng)用主要有:(1)信號(hào)處理, 如: 數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速傅里葉變換、相關(guān)運(yùn)算、頻譜分析、卷積等。(2)通信, 如: 調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、回波抵消、多路復(fù)用、傳真、擴(kuò)頻通信、糾錯(cuò)編碼、波形產(chǎn)生等。(3)語(yǔ)音, 如: 語(yǔ)音編碼、語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音增強(qiáng)、說(shuō)話人辨認(rèn)、說(shuō)話人確認(rèn)、語(yǔ)音郵件、語(yǔ)音儲(chǔ)存等。(4)圖像/ 圖形, 如: 二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像增強(qiáng)、動(dòng)畫(huà)、機(jī)器人視覺(jué)等。(5)軍事, 如: 保密通信、雷達(dá)處理、聲納處理、導(dǎo)航等。(6)儀器儀表, 如: 頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、鎖相環(huán)、地震處理等。(7)自動(dòng)控制, 如: 引擎控制、深空、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人控制、磁盤(pán)控制。(8)醫(yī)療, 如: 助聽(tīng)、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)等。(9)家用電器, 如: 高保真音響、音樂(lè)合成、音調(diào)控制、玩具與游戲、數(shù)字電話/ 電視等。
3.1 數(shù)字濾波器
數(shù)字濾波器的實(shí)用型式很多，大略可分為有限沖激響應(yīng)型和無(wú)限沖激響應(yīng)型兩類，可用硬件和軟件兩種方式實(shí)現(xiàn)。在硬件實(shí)現(xiàn)方式中，它由加法器、乘法器等單元所組成，這與電阻器、電感器和電容器所構(gòu)成的模擬濾波器完全不同。數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)很容易用數(shù)字集成電路制成，顯示出體積小、穩(wěn)定性高、可程控等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字濾波器也可以用軟件實(shí)現(xiàn)。軟件實(shí)現(xiàn)方法是借助于通用數(shù)字計(jì)算機(jī)按濾波器的設(shè)計(jì)算法編出程序進(jìn)行數(shù)字濾波計(jì)算。
3.2 快速傅里葉變換
1965年J.W.庫(kù)利和T.W.圖基首先提出離散傅里葉變換的快速算法，簡(jiǎn)稱快速傅里葉變換，以FFT表示。自有了快速算法以后,離散傅里葉變換的運(yùn)算次數(shù)大為減少，使數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)成為可能?？焖俑道锶~變換還可用來(lái)進(jìn)行一系列有關(guān)的快速運(yùn)算，如相關(guān)、褶積、功率譜等運(yùn)算。快速傅里葉變換可做成專用設(shè)備，也可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。與快速傅里葉變換相似，其他形式的變換，如沃爾什變換、數(shù)論變換等也可有其快速算法。
3.3 譜分析
在頻域中描述信號(hào)特性的一種分析方法，不僅可用于確定性信號(hào)，也可用于隨機(jī)性信號(hào)。所謂確定性信號(hào)可用既定的時(shí)間函數(shù)來(lái)表示，它在任何時(shí)刻的值是確定的；隨機(jī)信號(hào)則不具有這樣的特性，它在某一時(shí)刻的值是隨機(jī)的。因此，隨機(jī)信號(hào)處理只能根據(jù)隨機(jī)過(guò)程理論，利用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)進(jìn)行分析和處理，如經(jīng)常利用均值、均方值、方差、相關(guān)函數(shù)、功率譜密度函數(shù)等統(tǒng)計(jì)量來(lái)描述隨機(jī)過(guò)程的特征或隨機(jī)信號(hào)的特性。
數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。就所獲取信號(hào)的來(lái)源而言，有通信信號(hào)的處理，雷達(dá)信號(hào)的處理，遙感信號(hào)的處理，控制信號(hào)的處理，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的處理，地球物理信號(hào)的處理，振動(dòng)信號(hào)的處理等。若以所處理信號(hào)的特點(diǎn)來(lái)講，又可分為語(yǔ)音信號(hào)處理，圖像信號(hào)處理，一維信號(hào)處理和多維信號(hào)處理等。
3.4 處理系統(tǒng)
無(wú)論哪方面的應(yīng)用，首先須經(jīng)過(guò)信息的獲取或數(shù)據(jù)的采集過(guò)程得到所需的原始信號(hào)，如果原始信號(hào)是連續(xù)信號(hào)，還須經(jīng)過(guò)抽樣過(guò)程使之成為離散信號(hào)，再經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換得到能為數(shù)字計(jì)算機(jī)或處理器所接受的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。如果所收集到的數(shù)據(jù)已是離散數(shù)據(jù)，則只須經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換即可得到二進(jìn)制數(shù)碼。數(shù)字信號(hào)處理器的功能是將從原始信號(hào)抽樣轉(zhuǎn)換得來(lái)的數(shù)字信號(hào)按照一定的要求，例如濾波的要求，加以適當(dāng)?shù)奶幚?，即得到所需的?shù)字輸出信號(hào)。經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換先將數(shù)字輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散信號(hào)，再經(jīng)過(guò)保持電路將離散信號(hào)連接起來(lái)成為模擬輸出信號(hào)，這樣的處理系統(tǒng)適用于各種數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用，只不過(guò)專用處理器或所用軟件有所不同而已。
3.5 語(yǔ)音信號(hào)處理
語(yǔ)音信號(hào)處理是信號(hào)處理中的重要分支之一。它包括的主要方面有：語(yǔ)音的識(shí)別，語(yǔ)言的理解，語(yǔ)音的合成,語(yǔ)音的增強(qiáng),語(yǔ)音的數(shù)據(jù)壓縮等。各種應(yīng)用均有其特殊問(wèn)題。語(yǔ)音識(shí)別是將待識(shí)別的語(yǔ)音信號(hào)的特征參數(shù)即時(shí)地提取出來(lái)，與已知的語(yǔ)音樣本進(jìn)行匹配，從而判定出待識(shí)別語(yǔ)音信號(hào)的音素屬性。關(guān)于語(yǔ)音識(shí)別方法，有統(tǒng)計(jì)模式語(yǔ)音識(shí)別，結(jié)構(gòu)和語(yǔ)句模式語(yǔ)音識(shí)別，利用這些方法可以得到共振峰頻率、音調(diào)、嗓音、噪聲等重要參數(shù)，語(yǔ)音理解是人和計(jì)算機(jī)用自然語(yǔ)言對(duì)話的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。語(yǔ)音合成的主要目的是使計(jì)算機(jī)能夠講話。為此，首先需要研究清楚在發(fā)音時(shí)語(yǔ)音特征參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律，然后利用適當(dāng)?shù)姆椒M發(fā)音的過(guò)程，合成為語(yǔ)言。其他有關(guān)語(yǔ)言處理問(wèn)題也各有其特點(diǎn)。語(yǔ)音信號(hào)處理是發(fā)展智能計(jì)算機(jī)和智能機(jī)器人的基礎(chǔ)，是制造聲碼器的依據(jù)。語(yǔ)音信號(hào)處理是迅速發(fā)展中的一項(xiàng)信號(hào)處理技術(shù)。
3.6 圖像信號(hào)處理
圖像信號(hào)處理的應(yīng)用已滲透到各個(gè)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。譬如，圖像處理技術(shù)可用于研究粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡、生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、地貌的狀態(tài)、氣象云圖的分析、宇宙星體的構(gòu)成等。在圖像處理的實(shí)際應(yīng)用中,獲得較大成果的有遙感圖像處理技術(shù)、斷層成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和景物分析技術(shù)等。根據(jù)圖像信號(hào)處理的應(yīng)用特點(diǎn)，處理技術(shù)大體可分為圖像增強(qiáng)、恢復(fù)、分割、識(shí)別、編碼和重建等幾個(gè)方面。這些處理技術(shù)各具特點(diǎn)，且正在迅速發(fā)展中。
3.7 振動(dòng)信號(hào)處理
機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的分析與處理技術(shù)已應(yīng)用于汽車(chē)、飛機(jī)、船只、機(jī)械設(shè)備、房屋建筑、水壩設(shè)計(jì)等方面的研究和生產(chǎn)中。振動(dòng)信號(hào)處理的基本原理是在測(cè)試體上加一激振力，做為輸入信號(hào)。在測(cè)量點(diǎn)上監(jiān)測(cè)輸出信號(hào)。輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之比稱為由測(cè)試體所構(gòu)成的系統(tǒng)的傳遞函數(shù)（或稱轉(zhuǎn)移函數(shù)）。根據(jù)得到的傳遞函數(shù)進(jìn)行所謂模態(tài)參數(shù)識(shí)別，從而計(jì)算出系統(tǒng)的模態(tài)剛度、模態(tài)阻尼等主要參數(shù)。這樣就建立起系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。進(jìn)而可以做出結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)。這些工作均可利用數(shù)字處理器來(lái)進(jìn)行。這種分析和處理方法一般稱為模態(tài)分析。實(shí)質(zhì)上它就是信號(hào)處理在振動(dòng)工程中所采用的一種特殊方法。
3.8 地球物理信號(hào)處理
為了勘探地下深處所儲(chǔ)藏的石油和天然氣以及其他礦藏，通常采用地震勘探方法來(lái)探測(cè)地層結(jié)構(gòu)和巖性。這種方法的基本原理是在一選定的地點(diǎn)施加人為的激震，如用爆炸方法產(chǎn)生一振動(dòng)波向地下傳播,遇到地層分界面即產(chǎn)生反射波,在距離振源一定遠(yuǎn)的地方放置一列感受器，接收到達(dá)地面的反射波的延遲時(shí)間和強(qiáng)度來(lái)判斷地層的深度和結(jié)構(gòu)。感受器所接收到的地震記錄是比較復(fù)雜的，需要處理才能進(jìn)行地質(zhì)解釋。處理的方法很多，有反褶積法，同態(tài)濾波法等，這是一個(gè)尚在努力研究的問(wèn)題。3.9 生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理
信號(hào)處理在生物醫(yī)學(xué)方面主要是用來(lái)輔助生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論的研究和用于診斷檢查和監(jiān)護(hù)。例如，用于細(xì)胞學(xué)、腦神經(jīng)學(xué)、心血管學(xué)、遺傳學(xué)等方面的基礎(chǔ)理論研究。人的腦神經(jīng)系統(tǒng)由約 100億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞所組成，是一個(gè)十分復(fù)雜而龐大的信息處理系統(tǒng)。在這個(gè)處理系統(tǒng)中，信息的傳輸與處理是并列進(jìn)行的，并具有特殊的功能，即使系統(tǒng)的某一部分發(fā)生障礙，其他部分仍能工作，這是計(jì)算機(jī)所做不到的。因此，關(guān)于人腦的信息處理模型的研究就成為基礎(chǔ)理論研究的重要課題。此外，神經(jīng)細(xì)胞模型的研究，染色體功能的研究等等，都可借助于信號(hào)處理的原理和技術(shù)來(lái)進(jìn)行。
數(shù)字信號(hào)處理在其他方面還有多種用途，如雷達(dá)信號(hào)處理、地學(xué)信號(hào)處理等，它們雖各有其特殊要求，但所利用的基本技術(shù)大致相同。在這些方面，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)起著主要的作用。
3.10 DSP在車(chē)用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)控制器中的應(yīng)用
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成
該控制器的研制使用全新的設(shè)計(jì)思路，對(duì)外部輸入及輸出信號(hào)采用電隔離技術(shù)，摒棄外購(gòu)工控模塊的思想，利用D S P 技術(shù)，根據(jù)實(shí)際測(cè)控要求，自主開(kāi)發(fā)核, OMCU模板。使原來(lái)的5 ～ 6個(gè)測(cè)控模板，減至為2 個(gè)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器主要由信號(hào)調(diào)理板、D S P 主板構(gòu)成。系統(tǒng)組成參見(jiàn)圖4.1.1。
信號(hào)調(diào)理板將9
1、電路傳來(lái)的各種信號(hào)進(jìn)行匯總、隔離、轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，傳送給D S P 主板；再將D S P 主板發(fā)出的信號(hào)隔離、轉(zhuǎn)換、調(diào)制成的各種控制信號(hào)，傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)所需被控的各執(zhí)行部件。
D S P 主板則將被調(diào)制好的各種信號(hào)直接進(jìn)行收集、分析、判斷、處理，再通過(guò)各種電路模塊形成相應(yīng)的控制信號(hào)，然后發(fā)送給信號(hào)調(diào)理板。經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理輸出，控制發(fā)動(dòng)機(jī)上的各個(gè)執(zhí)行部件，從而達(dá)到調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的目的。
系統(tǒng)工作原理
車(chē)用電系統(tǒng)測(cè)控是將由壓力傳感器、溫度傳感器、氫氣傳感器、轉(zhuǎn)速變送單元所傳來(lái)的相關(guān)組部件的工作狀態(tài)以相對(duì)統(tǒng)一的電信號(hào)輸入至發(fā)動(dòng)機(jī)核心控制器，由控制器進(jìn)行信號(hào)調(diào)理、A ／D 轉(zhuǎn)換、判斷、處理，再輸出不同形式的信號(hào)，控制繼電器、調(diào)節(jié)閥、電磁閥，從而達(dá)到控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)工作狀態(tài)的目的。
D S P 主板
核心D S P 主板主要由C P U 電路、C A N 接口電路、數(shù)字輸入／輸出、繼電器控制電路、模擬D ／A 輸出、模擬A ／D 輸入、R S 4 8 5 通信接口電路、J T A G 仿真器接口電路、調(diào)節(jié)閥電機(jī)隔離控制輸出電路、電平轉(zhuǎn)換電路、復(fù)位電路、電源供電電路1 2 部分組成。其原理框圖參見(jiàn)圖4.1.2
4、結(jié)束語(yǔ)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，DSP的應(yīng)用必將越來(lái)越廣泛，對(duì)社會(huì)的進(jìn)步將起到尤為重要的作用。短短一個(gè)學(xué)期的課程，并不能讓我們完全掌握所有知識(shí)，但它激發(fā)了我們學(xué)習(xí)DSP的興趣。只有我們?cè)谡n后主動(dòng)的花更多的時(shí)間去學(xué)習(xí)，才能更好的學(xué)好它，并將所學(xué)到的知識(shí)與實(shí)際結(jié)合起來(lái)，才能發(fā)揮DSP的強(qiáng)大功能。
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