[发明专利]一种基于FPGA的高精度数字在线动平衡检测装置

摘要

一种基于FPGA的高精度数字在线动平衡检测装置，是一种能够用来对转子进行高精度不平衡在线检测的装置。该装置通过光电传感器在转子过基准位置时产生一个基准脉冲，该脉冲经过FPGA芯片产生锁相信号和倍频信号。用倍频信号触发FPGA控制的AD芯片进行采样。采样结束后FPGA生成采样结束信号，DSP响应该信号，从相应的地址单元读取采样值。读取完整周期的采样数据后，按照一定的控制算法计算出不平衡量的幅值和相位。本发明同时对4路信号进行采样和处理(上端X、上端Y、下端X、下端Y)，可以检测出转子在工作转速下的不平衡量，而且采用的方法具有很强的数据处理能力和很快的响应速度，因此可以达到较高的平衡精度。

主权项

1、一种基于FPGA的高精度数字在线动平衡检测装置，其特征在于：包括：FPGA芯片(3)：与脉冲处理电路(2)、DSP芯片(4)和电平转化芯片(5)相连，用于将脉冲处理电路(2)送来的脉冲信号进行锁相和倍频，并利用倍频脉冲信号控制AD进行采样，采样结束后采样结果存到相应的地址单元，同时生成一个采样结束脉冲信号作为DSP的一个外部中断信号，通知DSP提取采样结果；脉冲处理电路(2)：与光电开关(1)和FPGA芯片(4)相连，用于将光电开关(1)产生的基准脉冲进行整形，并将脉冲幅值限幅为0～3V，整形并限幅后的脉冲送至FPGA芯片(3)内；传感器信号接口电路(7)：与AD芯片(6)相连，用于将位移或振动传感器(8)的信号进行放大和带通滤波处理，并送至AD芯片(6)等待采样；电平转换芯片(5)：与FPGA芯片(3)和AD芯片(6)相连，用于FPGA(3)的控制信号和AD芯片(6)输出信号间对应电压的相互转化；DSP芯片(4)：与FPGA芯片(3)相连，对FPGA芯片(3)产生的锁相脉冲和AD采样结束后产生的采样结束脉冲进行中断响应，从FPGA(3)相应的地址单元提取采样值，提取一个整周期的采样值后，对整周期的采样值进行相应的处理，从而提取与转速同频的分量，并通过相应的不平衡量算法，得到不平衡量的大小和相位。