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基于MSP430测振仪的研制

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Ｋ ｙ ｗｏ ｄ ： ｂ ａ ｉ ｎ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ Ｖｉ ｒ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ Ａ／ ｃ ｎ ｅ ｓｏ Ｍ ＣＵ ｏ Ｄ ｏ ｖ ｒ ｉ ｎ
１前 言
在 航 空航 天 、大 型 机械 设 备 等复 杂 结 构 系统 的设
率 范 围较 窄 ，频 率 响应 较 大 的缺 点 ，必 须在 实 际使 用
ｂ ａ ｉｎ ｍ ｅ ｓ ｒｎｇｍ ｅｅ ｒ ｉ ｒｔ ａｕ ｏ ｉ ｔ ｒａ ｅ ｓｍｐｌｆｅ ｒ ａ ｌ ａ ｄ ｔ ｉ ｌｏｍ ａ ｅ ｈ ｎｓｒ ｍｅ ｔ ｅ ｇｇｎｇ ｍｏ ｅｃ ｎ ｅ ｉ ｎ ． ｉ ｄ ｇ ｅ ｔ ｎ ｈ ｓａ ｓ ｋ ｓｔ ｅｉ ｔｕ ｎ ’ ｄ ｂｕ ｉ ｒ ｏ ｖ ｎ ｅ ｔ ｉ ｙ Ｓ
徐 健 周 汉 义
合 肥 工 业 大学 材料 科 学 与 工程 学 院 （ 合肥 ２ ０ ０ ） ３０９
摘
要 ： 对 飞机 发 动机 专 用测振 仪 器 的缺 点 ， 计 出基 于 单 片机 ＭＳ ４ ０ １３的振 动 测量 仪 ， 细介 绍 了它 针 设 Ｐ３Ｆ３ 详
的测量原理及软 、 硬件设计 。该测振仪 采用 ｌ 位 Ａ ６ Ｄ转换芯片 Ａ Ｓ ８９ Ｄ ７ ０ 进行 Ａ Ｄ转换 ， ／ 并在软件上
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科 学仪 器与装置
Ｓ Ｉ ＴＦ Ｓ Ｒ Ｍ Ｎ Ｎ ＵＰ Ｎ ＣＥ ＩＣ Ｎ Ｔ Ｕ Ｅ Ｔ ＤＥ Ｉ Ｎ ＩＩ Ａ Ｑ ＭＥ Ｔ
基 于 ＭＳ ４ ０测 振 仪 的研 制 Ｐ ３
Ｄｅ ｉｎｏ ｂ ａ ｉｎ Ｍ ｅ ｅ ｓ ｄ ｏ ｓｇ ｆ Ｖｉｒ ｔ ｔ ｒ ｏ Ｂａ ｅ ｎ ＭＳＰ４ ０ ３
输入 １ 位 Ｄ Ａ转换器 ，检流计等组成 。由于磁 电式 ６ ／
传 感器 存在 频 率 响应 ， 测 频 率范 围窄 （０ ６０ ） 可 ５￣ ０Ｈｚ。
传统 测 量仪 在 超 出该 范 围 测量 存 在很 大 的误 差 。针 对
此 问题 ，测 振仪 设 计 出 测量 信号 频 率 的硬 件 电路 ，通 过软 件 上 的频 率补 偿 来消 除 不 同频 率下 的频 率 响应 对 测量 结 果 的影 响 ，以达 到 精 确测 量 。硬件 电路设 计 流 程如 图 １ 示 。 所
也 仍然 使用 这种 传 感器 。但 是这 种 传感 器 存在 测 量 频
图 １硬 件 电路 示 意 图
７ Ｗ ｗｃ ｉ ｃ ０ ｗ ｍ．ｎ ｎ
２８ ０ 年第１ 中阅彳嚣俄丧 ０ 期 ｊ Ｉ
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据其 中任 意 一个 已知量 ，可 以得 出其 它 董 。
本 仪 器使 用 ｓ Ｑ一 Ｓ Ｑ一 列磁 电式振 动传 感 ｚ ４和 Ｚ ８系
２硬 件 电路组 成及原理
测 振 仪主 要 由传 感 器 信号 放 大 电路 ，低 通滤 波 电
路， Ｒ — ＭＳＤＣ转 换器 ，１ ６位 Ａ Ｄ 模数 转 换器 ，串行 ／
器 ，该 类 型 传感 器 输 出 电压 信号 与 振 动 速 度 成 正 比 ，
经过对 该信号 一 次 积分 可得 出振 动位 移 量 。磁 电式 速
度 传感 器 的特 点 是输 出信号 大 、输 出抗 低 、抗 干扰 能 力强 、信 噪 比高 、使 用方 便 ，特 别适 于 装卸 频 繁而 环 境 污染 又 比较 严重 的发 动机 台 架车 时 的振 动 测量 。目 前 ，不 仅 我 国的发 动 机 生产 和 修理 厂 的试 车 台使 用 磁 电式速 度 传感器 ，而且 国外 许 多发 动机 在 台架试 车 时
针 对 传 感 器 的频 率 响应 对 测 量 结果 进 行 补偿 ， 将部 分硬 件 功 能软 件 化 ， 简化 电路 ， 小仪 器调 试 的难 减 度 ， 证 仪 器 的精 度 。 保 关键 词 ： 动 测量 模 数转 换 单ｆ ｒ ｔ ｅｐ ｉ ｃｐ ｅｏ ｔ ｅ ｉ ｒ ｔ ｎｍｅ ｅ ｂ ｓ ｄｏ ｓ ｒ ｔ Ｔ ｅａ ｔ ｅｒ ｅ ｓ ｈ ｒ ｉ ｌ ｆ ｈ ｖ ｂ ａ ｉ ａ ｃ ｅ ｎ ｏ ｔ ｒ ａ ｅ ｎＭ Ｓ ４ ０ ３ ｎ ｌｏｉ ｔｏ ｕ ｅ ｉ ｈ ｒ ｗａ ｅ Ｐ ３ Ｆ１ ３ ａ ｄａ ｓ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ａ ｄ ｒ ｓ ａ ｄ ｓ ｉ ｒ ｅ ｉ ｎ ． ｈ ｓａ ｐ ｒ ｔ ｓ ｓ ｓ ｎ ｏ ｔ ｅｄ ｓｇ ｓ Ｔ ｉ ｐ ａ ａ ｕ ｅ ｗａ ｕ ＡＤＳ ８ ９ｗｈ ｃ ｓ ｈ 一 ｉ ｓ ｍｐ ｉ ｇ Ａ／ ｃ ｎ ｅ ｔｒ ｏ ｃ ｍｐ ｅ ｅＡ／ ｃ ｎ ７ ０ ｉ ｈ ｉ ｔ ｅ １ ｂ ｔ ａ ｌ Ｄ ｏ ｖ ｒｅ ｏ ｌ ｔ Ｄ ｏ — ６ ｎ ｔ ｖ ｒ ｉ ｎ Ｔ ｅｆｅ ｕ ｎ ｙ ｒ ｓ ｏ ｓ ｓ ｆｓ ｎ ｏ ｌ ａ ｅｂ ｅ ｏ ｅ ｓ ｔ ｄｉ ｅｓ ｆｗａ ｅ ｄ ｓｇ ． ｅｃｒ ｕ ｔ ｆ ｅｖ — ｅ ｓｏ ． ｈ ｒ ｑ ｅ ｃ ｐ ｎ ｅ ｓ ｒａｓ ｈ ｖ ｅ ｎ ｃ ｍｐ ｎ ａｅ ｔ ｏ ｅ ｏ ｅ ｏ ｎ ｈ ｔ ｒ ｅ ｉｎ Ｔ ｉ ｉ ｏ ｔ ｉ ｈ ｃ ｓ ｈ
中采取必要措施 ，提高仪器测量精度 。
计 和研 究 中 ，振 动测 量 往往 是 不可 缺 少 的一 个 重要 环 节 。通 过测 量 机械 结 构 的冲击 和 振 动 ，可 以判 断设 备 的动 态性 能 ，从 而 为优 化 设计 、提 高 工 艺提 供有 力 的 依据。 在振 动测 量 中 ， 测 的基 本参 数 主要 有 加速 度 、 待 速 度和 位移 ３个 。三 者存 在 积分 和 微分 关 系 ，所 以根

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基于MSP430单片机的信号检测装置的设计与实现_张利

基于MSP430单片机的信号检测装置的设计与实现_张利


波后的信号幅值适应于 AD 输入端的要求，还需要 将滤波后的信号进行再放大。笔者采用 OPA2340 芯片，用单电源供电方式，对滤波后的信号进行可变 增益放大，电路如图 5 所示。
图 5 放大电路接法
3. 2 单片机部分的相关实现 选用 MSP430G2553 单片机作为主控芯片，对滤
波后的信号进行采样、分析、计算，最后把分析结果 传送至液晶显示。
1 信号感应检测基本理论
电流感应检测方式是通过检测电流周围空间磁 场的强度来获得线路电流大小的方法。根据磁介质
∮ ∑ 中的安培环路定理［5］ Bdl = μ0 I，则电流 I 的长
L
内
导线周围任一点的磁感强度 B = 2μπ0 Ir，若截面垂直
于磁力线方向，如图 1 所示截面 S1 ，那么 S1 中磁通
该检测装置由空心线圈和检测电路构成，其中 空心线圈 L 由多匝漆包导线环绕而成，用来感应空
3. 1 放大滤波电路的设计 感应出的信号一般比较微弱，且带有各种频率
的干扰信号，因此在将信号接入单片机的 AD 输入 端之前，需要做放大和滤波处理。
周围的 50 Hz 信号干扰非常严重，因此滤波电 路至关重要，选用 BB 公司的 UAF42 滤波芯片接成 一个中心频率为 60 Hz 的带通滤波器。该芯片是一 个二阶有源滤波器，内部包含 4 个精密集成运放，具 有输入偏置电流失调电流小、噪声低、开环增益高、 转换速率高等特点，只需很少的外部器件便可组成 低通、高 通、带 通、带 阻 滤 波 器 中 的 任 意 一 种［6］。 UAF42 的带通滤波接法见图 4。
笔者采用 MSP430 单片机作为主控芯片，利用
收稿日期： 2012-09-10 基金项目： 北京市教委科技面上项目 （ KM201110772012） 作者简介： 张 利（ 1979—） ，女，辽宁黑山县人，博士，讲师，研究方向为电力系统分析与控制。
基于MSP430的低频频率测量计

基于MSP430的低频频率测量计


０ ． １ ８ ０ ． ０ ０ ４ ６ ｌ ９ ０ ． １ ９ ０ ． ０ ０ ４ ７ ７ ７ ０ ． ２ ０ ０ ． ０ ０ ４ ８ ８ ６ Ｏ １ ９ ０ ． ０ ０ ４ ６ １ ９ Ｏ ． １ ９ ０ ． ０ ０ ４ ４ ６
４ １ ４ ２ ４ ３ ４ ４ ４ ５ ４ ６ ４ ７ ４ ８ ４ ９ ５ ０ ５ １ ５ ２ ５ ３ ５ ４
工 ｌ 堡 功 能・ 要 Ｉ 上升沿捕获 Ｊ
，
３实验结果及结论 ‘ 、 ‘ 。
实验采用信号发生器输 出 相应频率到Ｉ ／ ０ 口 Ｐ １ ． ２ ， 高 … … … … ’
电平为＋ ３ ｖ ， 低 电平为０ Ｖ 。
———Ｔ——一
疆 百雨丽
从实 验 结果可 以看 出，
３ ７． ８２
０ ． １ ７ ０ ． ０ ０ ４ ７ ３ ７ Ｏ ． １ ８ ０ ． ０ ０ ４ ８ ９ ６
０．１ ８ ０． ００ ４ ６９ ８
３ ９ ４ ０
￡ 篓当寓 盅葛 霜寄是 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ １ ４ ９
２ ５ ． ７ ６ ２ ５ ． １ ２ ２ ４ ． ５ １ ２ ３ ． ９ ２ ２ ３ ． ３ ６ ２ ２ ． ８ ４ ２ ２ ． ３ ３ ２ １ ． ８ ４ ２ １ ． ３ ８ ２ Ｏ ． ９ ４ ２ Ｏ ． ５ １ ２ ０ ． ０ ９ ｌ ９ ． ６ ９ １ ９ ． ３ ２ １ ８ ． ９ ７ ｌ ８ ． ６ １
是否再 次有上 升沿？～ 二＝ ＝ ＝ — 率 ， 则应选用其它方法。
— —
— —＼
土
工 一
＂
一 ｌ 的测量。 若要测量更高的频
否 ｒ …一 … …一 ～ …… ’
［ 参考文献］ ［ １ ］ 沈建华， 杨艳琴・ Ｍ ｓ Ｐ ４ ３ ０ 系列
基于MSP430的便携式运动量及生理参数监测仪设计

基于MSP430的便携式运动量及生理参数监测仪设计

基于MSP430的便携式运动量及生理参数监测仪设计
随着我国经济和医疗卫生事业的快速发展，人们对自身的健康状况越来越关注，其健康理念已经逐渐从单纯预防疾病向改善和促进健康转变即由早发现、早诊断、早治疗的二级预防向利用各种健康促进手段来改善健康状况的一级预防转变。

与此相适应，智能化监护仪器作为健康管理和促进的重要手段已经成为一个新兴的应用领域和重要市场，每个人都可以通过一定的健康促进手段来对个人进行健康管理。

本文所述的便携式运动量及生理参数监测仪就是一种可用于个人健康管理的智能化仪器，其设计理念和应用背景充分体现了我国新兴的健康管理产业的基本发展趋势。

系统设计
便携式运动量及生理参数监测仪能实时记录和监测人体的运动数据，并定量评估人体运动量和体能消耗程度，通过以卡路里为单位的热量形式实时显示出来;监测仪还能够实时监测人体血氧饱和度、心电信号、心率、体温等重要生理参数，从运动量和生理参数两方面评估体育锻炼或康复训练中的运动是否过量，并根据运动量及生理参数的数值是否在安全范围来决定是否进行报警提示。

因此该监测仪既能保证运动效果，又可以有效预防因过量运动导致意外的发生。

如具体而言，便携式运动量及生理参数监测仪需满足以下要求：
●能以高精度采集和存储人体的运动信号、生理信号，并通过相关算法对数据作相应处理;
●具有友好的中文人机操作界面，能够方便地设置和操作;
●能够与PC 机方便地交换数据，并可通过PC 机上的配套软件进行后续数据分析和处理;。

基于MSP430单片机和DDS技术的频率特性测试仪的设计

基于MSP430单片机和DDS技术的频率特性测试仪的设计

基于MSP430单片机和DDS技术的频率特性测试仪的设计刘艳云;朱雷【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2011(034)005【摘要】为克服传统的模拟式频率特性测试仪价格昂贵、操作不便和性能指标易受温漂因素影响等不足,通过采用数字技术,将先进的DDS和MSP430单片机相结合,设计了一个简易的频率特性测试仪.系统采用模块化设计,具有良好的人机接口,其扫频初始频率及步进值能通过键盘进行设置.系统具有10 MHz带宽,适合高等学校等机构的电子技术、电子测量等课程的教学实验应用.%To overcome the deficiencies of that the traditional analog frequency characteristic tester is expensive, inconvenient to operate and its performance index is susceptible to temperature drift,a simple frequency characteristic tester is designed with the combination of DDS and MSP430 MCU by using digital technology. The system has friendly human-machine interface with modular design concept,and the initial frequency and step value of frequency sweeping can be set by keyboard. The system with bandwidth of 10 MHz can meet the requirements of the teaching experiment applications for the courses of electronic technology and electronic measurement etc. In the universities and other institutions.【总页数】4页(P521-524)【作者】刘艳云;朱雷【作者单位】常州纺织服装职业技术学院机电工程系,江苏常州213164;江苏技术师范学院电气信息工程学院,江苏常州213001【正文语种】中文【中图分类】TN741【相关文献】1.基于单片机的频率特性测试仪设计 [J], 韩忠华;马斌;王石;王长涛2.基于单片机和FPGA的频率特性测试仪的设计 [J], 张清;特日格乐;董翔3.基于SOC单片机的频率特性测试仪设计 [J], 祝晓东;肖四友;罗永斌4.基于MSP430单片机的机动车转速表测试仪设计 [J], 李志伟;黄双成;张虎5.基于MSP430F248单片机爆速测试仪的设计 [J], 李娟娟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。