[发明专利]精确测量相位的嵌入式数据采集器

摘要

本发明公开了一种精确测量相位的嵌入式数据采集器。它包括预处理电路、A/D转换电路、FIFO存储器、键相信号倍频电路和微处理器。振动信号预处理电路的滤波器采用相位特性好的一价滤波电路，而且振动信号和键相信号的预处理电路的参数尽量一致，振动信号的相位误差减小。可编程放大电路和峰值保持器、比较器构成一个简单的放大倍数自动调节电路(AGC)，AGC电路的引入提高了键相信号预处理电路的稳定性。在键相倍频电路中引入了预测环节和鉴相环节，并且用FPGA和软件结合的方式实现，改善了倍频电路的性能，振动信号的相位误差也相应减小。

主权项

1，精确测量相位的嵌入式数据采集器，包括预处理电路(1)、A/D模数转换电路(2)、FIFO先进先出存储器(3)、键相信号倍频电路(4)、微处理器(5)，其特征在于：1)，预处理电路分为振动信号预处理和键相信号预处理两部分，其中振动信号预处理电路的一端和电涡流传感器相连，信号输入到分压电路(6)，分压电路(6)的输出分为两路，一路经低通滤波(7)输出直流分量，另一路经隔直电路(8)和低通滤波(9)输出交流分量；键相信号预处理电路的一端和电涡流传感器相连，信号输入到隔直流电路(10)，经可编程放大器(11)、低通滤波(12)、施密特触发器(13)输出数字电平的脉冲信号，可编程放大器(11)、低通滤波器(12)、峰值保持器(14)和比较器(15)还构成一个闭合的自动增益控制回路；2)，键相信号倍频电路(4)一端连接预处理电路(1)，信号输入到加法计数器(16)，经预测器(21)、加法器(22)、锁存器(19)和减法计数器(20)输出倍频脉冲信号，输出信号经第二分频器(24)输入到鉴相器(23)中，同时键相信号也输入鉴相器(23)，鉴相器(23)的输出端连到加法器(22)中，时钟(18)提供的时钟信号输入到减法计数器(20)，并且经第一分频器(17)输入到加法计数器(16)。