[发明专利]基于角度传感器的动态角度采集装置

权利要求书

1.一种基于角度传感器的动态角度采集装置，包括数字信号处理器、高速轴角模数转换器、同步脉冲发生器、全局时钟信号发生器和数据处理中心；其中，全局时钟信号发生器产生全局时钟信号，并将其同步发送给数字信号处理器和高速轴角模数转换器；

同步脉冲发生器在动态测角的时刻产生同步脉冲，并将其发送给数字信号处理器、高速轴角模数转换器和被测试品；

数字信号处理器接受来自全局时钟信号发生器的全局时钟信号、来自同步脉冲发生器的同步脉冲信号和来自高速轴角模数转换器处理后的角度传感器数字信号θ和采样延时补偿信号，并在全局时钟信号的控制下，向高速轴角模数转换器发送读取命令，并读取来自高速轴角模数转换器在同步脉冲信号到达时刻的角度传感器数字信号θ，根据来自角度传感器数字信号的采样延时补偿信号与同步脉冲信号的时间差t_delay，对角度传感器数字信号θ进行时间补偿，得到补偿后的角度传感器数字信号θ₁；然后将补偿后的角度传感器数字信号θ₁发送给数据处理中心；

高速轴角模数转换器接收来自角度传感器的信号、自全局时钟信号发生器的全局时钟信号、来自同步脉冲发生器的同步脉冲信号、来自数字信号处理器发送的读取命令，在全局时钟信号的控制下，对接收到的角度传感器信号进行模数转换，得到角度传感器数字信号θ，然后将其发送给数字信号处理器；

数据处理中心分别与数字信号处理器和被测试品连接，数据处理中心接收来自数字信号处理器发送的补偿后的角度传感器数字信号θ₁、来自被测试品的自身测量得到的角位置信号，将上述两类信息按照接收的时间顺序进行排序并存储，以备用户后续对被测试品自身的测量精度进行分析。

2.根据权利要求1所述的一种基于角度传感器的动态角度采集装置，其特征在于：所述的全局时钟信号发生器采用无源晶振实现，时钟频率在10～30MHz范围内。

3.根据权利要求1所述的一种基于角度传感器的动态角度采集装置，其特征在于：所述的同步脉冲发生器采用GPS时钟实现。

4.根据权利要求1所述的一种基于角度传感器的动态角度采集装置，其特征在于：所述的数字信号处理器包括时钟模块、高速通讯模块、通讯模块、GPIO模块和逻辑运算模块；

其中，时钟模块接收来自全局时钟信号发生器的全局时钟信号，并将其发送给高速通讯模块、通讯模块、GPIO模块和逻辑运算模块；

GPIO模块接收来自高速轴角模数转换器的采样延时补偿信号、来自同步脉冲发生器的同步脉冲信号和同步脉冲发生器故障时来自逻辑运算模块的同步脉冲信号替代信号发生指令，并将采样延时补偿信号和同步脉冲信号发送给逻辑运算模块，在接收到同步脉冲信号替代信号发生指令时产生同步脉冲信号替代信号并发送给被测试品和高速轴角模数转换器；

高速通讯模块接收来自逻辑运算模块的角度传感器数字信号读取命令，并将角度传感器数字信号读取命令转发给高速轴角模数转换器，高速通讯模块还接收来自高速轴角模数转换器的角度传感器数字信号，并将角度传感器数字信号转发给逻辑运算模块；

逻辑运算模块接收来自全局时钟信号发生器的全局时钟信号、来自GPIO模块的采样延时补偿信号和同步脉冲信号、来自高速通讯模块的角度传感器数字信号，逻辑运算模块在全局时钟信号的控制下，计算采样延时补偿信号和同步脉冲信号之间的时间差t_delay，以及角度传感器数字信号的时间导数，然后对角度传感器数字信号θ进行时间补偿，得到补偿后的角度传感器数字信号θ₁，然后将θ₁发送给通讯模块；

通讯模块接收来自全局时钟信号发生器的全局时钟信号和来自逻辑运算模块的补偿后的角度传感器数字信号θ₁，在全局时钟信号的控制下向数据处理中心发送补偿后的角度传感器数字信号θ₁。