闪电电场传感与测量系统的研制

闪电电场传感与测量系统的研制

论文摘要

针对目前电场测量装置存在带宽窄、共模噪声大等问题,提出以新型FPGA器件Artix-7为核心,结合传感和调理、宽带放大、单端转差分、高速采集、北斗定位等设计的电场探测系统。软核Microblaze实现数据处理和控制;等精度测量时间参数保证了高精度;FPGA驱动19英寸液晶。分析了信号链的阻抗,利用平行电极板构造变化电场对系统进行了测试,带宽达到20 MHz,电场强度的测量误差在±10%以内,线性度良好,脉冲电场的频率和占空比的最大测量误差分别为±0.4%和±1%。

论文目录

  • 1 系统总体方案
  • 2 系统硬件设计
  •   2.1 平板天线及宽带积分电路
  •   2.2 七阶无源低通滤波及放大电路
  •   2.3 低失真全差分高速采样电路
  •     (1) 分析信号链的阻抗匹配和差分平衡问题;
  •     (2) 分析信号链中关键点的信号峰峰值及ADC的参考电压;
  •   2.4 VGA驱动电路
  •   2.5 北斗定位模块
  • 3 FPGA内部实体电路设计
  •   3.1 感应电压测量实体
  •   3.2 电场频率和脉宽测量实体
  •   3.3 VGA显示实体
  •   3.4 时钟管理及Microblaze控制
  • 4 实验测试
  • 5 结语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 徐伟,张灿灿,施元,韩笑,刘国栋

    关键词: 闪电电场测量,软核,显示,差分

    来源: 电子器件 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,基础科学

    专业: 气象学

    单位: 南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(41605121)

    分类号: P415.35

    页码: 767-773

    总页数: 7

    文件大小: 495K

    下载量: 82

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