基于FPGA的高速动态测量数据采集系统

来源：电子测量技术杂志2023年第15期北京时间：

作者：林师远，李文慧，孙双花，叶孝佑

单位：中国计量科学研究院 北京 100029

摘要：针对长距离多轴激光干涉测长同步动态数据采集问题，研制基于FPGA的高速动态测量数据采集系统及上位机动态测量软件。采用FPGA挂载DDR3的硬件系统方案，提出基于边沿检测捕捉外触发同步信号、构造读写FIFO结合MIG IP核实现读写逻辑的方法设计离线系统，满足降低测量软件的实时性要求。硬件与上位机建立串口通信，实现温度、大气压强、湿度等多参数多路环境传感器的实时采样及激光波长对空气折射率的实时修正。在触发脉冲重复间隔TPRI≤20 μs的条件下，与商品干涉仪进行动态测量比对，实现差值小于8 nm。实验结果表明该系统在50 kHz采样率下实现了纳米级高精度测量，且无数据缺失、误码现象，可广泛应用于高速、高精度的动态测量数据采集。

关键词：FPGA;动态测量;数据采集;激光干涉测量

基金资助：国家重点研发计划项目（2017YFF0204803）资助