[发明专利]多维力传感器的实时动态校正系统

摘要

一种以数字信号处理器(DSP)为核心，具有实时动态校正功能的多维力传感器信号处理系统。由DSP、模拟输入通道、模拟输出通道、逻辑控制电路、EPROM、串行接口电路以及相应的软件组成。它可以对多维力传感器的输出信号进行实时动态解耦—补偿，同时解决多维力传感器中存在的动态响应速度慢和维间耦合这两个关键问题。还可以方便地实现静态解耦。此外，通过选择相应的算法软件，可以单独进行动态解耦，或单独进行动态补偿，极大提高多维力传感器的动态性能指标。

主权项

1、一种多维力传感器的实时动态校正系统，由多个采样/保持器(S/H)、1个模拟多路开关(MUX)、1个放大器(AMP)和模/数转换器(A/D)、1个数字信号处理器(DSP)、1个逻辑控制电路、多个数/模转换器(D/A)和滤波器、1片EPROM、串行接口电路以及相应的软件组成；所说的多维力传感器的多路输出信号与多个S/H的输入端相连；所说的DSP根据采样频率控制S/H进行采样或保持；所说的MUX对多路信号轮流切换，经AMP放大后，送A/D处理；所说的AMP为A/D提供最佳的输入量程；所说的A/D的状态线BUSY脚与DSP的可编程输入、输出口相连，DSP通过查询BUSY脚的状态来决定读数的时间；当DSP采进同一时刻的多路信号后，先进行静态解耦，变成代表三维空间的力和力矩分量Fx，Fy，Fz，Mx，My，Mz；然后，进行动态解耦-补偿，减少多维力传感器各个通道之间的耦合，提高传感器动态响应的快速性；其结果由6个D/A同时输出，滤波电路用来去除D/A转换后的毛刺；逻辑控制电路在DSP的程序控制下，决定A/D和D/A的片选状态；其特征在于DSP芯片及逻辑控制电路部分和系统中的其它部分相连，构成对多维力传感器的动态响应信号进行实时动态校正的系统，对多路输入信号先进行静态解耦，再进行动态解耦-补偿。