電化學工作站采集模塊設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、電化學分析作為一個熱門的研究領(lǐng)域正越來越多地引起諸多國家的注意。隨著電化學分析理論的持續(xù)發(fā)展,在很多的實驗室以及工控現(xiàn)場,基于各種電化學分析方法而研制的電化學工作站,已經(jīng)成為了電化學測試、分析、處理的重要設(shè)備之一。隨著數(shù)字電路及數(shù)字信號處理技術(shù)的日趨成熟,傳統(tǒng)模擬的電化學測試設(shè)備逐漸被數(shù)字化的電化學工作站所取代。本文針對于電化學測試信號的特點,研究電化學工作站的信號采集技術(shù),設(shè)計電化學工作站采集模塊,并在電化學測試中加以實現(xiàn)。主要工作如

2、下:
　　1.根據(jù)電化學工作站信號采集的要求,研究了總體框架,設(shè)計了一套雙通道、同步、高速的信號采集板,實現(xiàn)了電化學分析測量中測試信號的實時采樣。
　　2.針對采集模塊中雙通道同步誤差,研究了基于Farrow濾波的通道時間失配誤差校準技術(shù),應用Farrow濾波完成了通道分數(shù)延時的補償,并在FPGA中加以了實現(xiàn),實現(xiàn)了通道時間失配誤差小于1ns。
　　3.為了降低信號采集的采樣率,研究了基于多相抽取濾波器級聯(lián)結(jié)構(gòu)的多采樣

3、率處理技術(shù),應用分布式算法、流水線技術(shù)設(shè)計多相抽取濾波器,降低了硬件資源的利用率,并且在FPGA中加以了實現(xiàn),完成了抽取率1-105的多采樣率處理。
　　4.根據(jù)電化學工作站的信號特點,研究信號采集模塊的數(shù)據(jù)存儲技術(shù),應用單FIFO緩存、兩個FIFO乒乓緩存的兩種方式實現(xiàn)了對不同采樣率數(shù)據(jù)的緩存與上傳。
　　最后,在電化學工作站整機系統(tǒng)平臺上,對采集模塊的功能與性能指標進行測試、驗證,采集模塊的功能、性能指標均滿足系統(tǒng)要求。