專利名稱：一種交流比率信號(hào)采集計(jì)算方法
一種交流比率信號(hào)采集計(jì)算方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于航空電子技術(shù)類，涉及到一種利用現(xiàn)有硬件平臺(tái)采集及計(jì)算交流比率信號(hào)的方法。
背景技術(shù)：
交流比率信號(hào)是飛機(jī)上比較常見的基礎(chǔ)信號(hào)，主要用于角度、位移的精密測(cè)量。目前針對(duì)飛機(jī)上交流比率信號(hào)的采集，一般采用的是在采集到激勵(lì)信號(hào)整形后的上升沿后， 延1/4激勵(lì)信號(hào)周期，然后采集信號(hào)電壓和激勵(lì)電壓的數(shù)值，求比值得出結(jié)果。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，其基于的原理是信號(hào)與激勵(lì)是同相位的，這樣理論上采集任意一點(diǎn)都可以求出交流比率的值。但在實(shí)際情況下，交流信號(hào)傳輸過程中，由于線路分布參數(shù)的影響，信號(hào)與激勵(lì)總是存在相位差。在相位差較小時(shí)，目前采集計(jì)算的結(jié)果誤差較小。在相位差較大時(shí)則會(huì)引入較大的誤差。發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的提供一種交流比率信號(hào)的采集及計(jì)算方法，能夠在交流比率信號(hào)與交流比率激勵(lì)存在較大的相位差時(shí)，也能正確地得出交流比率的值。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種交流比率信號(hào)采集計(jì)算方法，利用到信號(hào)采集電路，所述信號(hào)采集電路由兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADCl和ADC2、一個(gè)激勵(lì)整形電路3及處理器4組成，交流比率信號(hào)接入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADCl，交流比率激勵(lì)接入ADC2及激勵(lì)整形電路3，處理器與ADCl、 ADC2以及激勵(lì)整形電路3連接，其中
交流比率信號(hào)X= Vxsin(cot-θ )(1)
交流比率激勵(lì)Y= Vysin (ω t)(2)
其中，Vx為信號(hào)電壓，Vy為激勵(lì)電壓，《t為激勵(lì)相位，θ為信號(hào)與激勵(lì)相位差，Vx通過交流比率信號(hào)和交流比率激勵(lì)獲得比率值A(chǔ)WM = (.sign)—，步驟如下Vy
步驟一處理器中斷接口監(jiān)控激勵(lì)整形電路的輸出，當(dāng)發(fā)現(xiàn)信號(hào)有上升沿的時(shí)候， 同時(shí)啟動(dòng)ADCl及ADC2進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，記錄第一組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果
Xa = Vxsin(a - β - θ )(3)
Ya = Vysin(a - β )(4)
等待激勵(lì)信號(hào)的1/4周期信號(hào)長(zhǎng)度之后，記錄第二組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果
Xb = Vxsin(a - θ )(5)
Yb = Vysin(a )(6)
等待激勵(lì)信號(hào)的1/4周期信號(hào)長(zhǎng)度之后，記錄第三組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果
Xc = Vxsin(a + β - θ )(7)
Yc = Vysin(a + β )(8)
其中，α為第二組數(shù)據(jù)采集時(shí)的相位，β為采集點(diǎn)之間的相位差；
步驟二 計(jì)算中間數(shù)據(jù)
Xa ‘ Xc = Vx2 · sin(a - β - θ ) · sin(a + β - θ ) = Vx2 ‘ (sin2(a - θ )-sin2^ ) (9)
將公式(5)代入公式(9)得到
Xa · Xc = Vx2Sin2 (α - θ ) -Vx2Sin2 β = Xb2-Vx2Sin2 β，即
Vx2Sin2 β = Xb2-Xa · Xc(10)
同理得出
Vy2Sin2 β = Yb2-Ya · Yc(11)
從而得到兩個(gè)中間數(shù)據(jù)；
步驟三根據(jù)比率值公式
權(quán)利要求
1. 一種交流比率信號(hào)采集計(jì)算方法，利用到信號(hào)采集電路，所述信號(hào)采集電路由兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC1[1]和ADC2[2]、一個(gè)激勵(lì)整形電路[3]及處理器[4]組成，交流比率信號(hào)接入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC1[1]，交流比率激勵(lì)接入ADC2 [2]及激勵(lì)整形電路[3]，處理器與 ADC1[1]、ADC2[2]以及激勵(lì)整形電路[3]連接，其中交流比率信號(hào)X = Vxsin (on-θ )(1)交流比率激勵(lì)Y = Vysin( t)(2)其中，Vx為信號(hào)電壓，Vy為激勵(lì)電壓，cot為激勵(lì)相位，θ為信號(hào)與激勵(lì)相位差，通過Vx交流比率信號(hào)和交流比率激勵(lì)獲得比率值WWb = (sign)—，其特征在于，包括如下步驟Vy步驟一處理器中斷接口監(jiān)控激勵(lì)整形電路的輸出，當(dāng)發(fā)現(xiàn)信號(hào)有上升沿的時(shí)候，同時(shí)啟動(dòng)ADCl及ADC2進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，記錄第一組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果Xa = Vxsin(a - β - θ ) Ya = Vysin(a - β )⑶ ⑷等待激勵(lì)信號(hào)的1/4周期信號(hào)長(zhǎng)度之后，記錄第二組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果Xb = Vxsin(a - θ ) Yb = Vysin ( a )(5)(6)等待激勵(lì)信號(hào)的1/4周期信號(hào)長(zhǎng)度之后，記錄第三組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果 Xc = Vxsin(a + β - θ )(7)Yc = Vysin(a + β )(8)其中，α為第二組數(shù)據(jù)采集時(shí)的相位，β為采集點(diǎn)之間的相位差； 步驟二 計(jì)算中間數(shù)據(jù)Xa · Xc = Vx2 · sin ( α - β - θ ) · sin ( a + β - θ ) = Vx2 ‘ (sin2 (a - θ ) -sin2 β ) (9) 將公式(5)代入公式(9)得到Xa · Xc = Vx2Sin2 (α - θ ) -Vx2Sin2 β = Xb2-Vx2Sin2 β，即 Vx2Sin2 β = Xb2-Xa · Xc(10)同理得出Vy2Sin2 β = Yb2-Ya · Yc(11)從而得到兩個(gè)中間數(shù)據(jù)；Vx步驟三根據(jù)比率值公式^^ = (Wgn)7r,將公式10和η代入可得VyId ι Vx Vxsin2 β \Xb2-Xa-Xc^、\Ratio\ = — =-^r- = J——；--(12)1 丨 Vy Vysm2P V Yb2-Ya-Yc得到交流比率的絕對(duì)值；步驟四依據(jù)0(b · Yb)的符號(hào)判定交流比率結(jié)果的符號(hào)0(b · Yb)為正，則判定符號(hào)為+，否則為-。
全文摘要
本發(fā)明屬于航空電子技術(shù)類，涉及到一種利用現(xiàn)有硬件平臺(tái)采集及計(jì)算交流比率信號(hào)的方法。利用到的硬件平臺(tái)為信號(hào)采集電路，所述信號(hào)采集電路由兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC1和ADC2、一個(gè)激勵(lì)整形電路3及處理器4組成，交流比率信號(hào)接入模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC1，交流比率激勵(lì)接入ADC2及激勵(lì)整形電路3，處理器與ADC1、ADC2以及激勵(lì)整形電路3連接。分別采集交流比率信號(hào)及交流比率激勵(lì)后，對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行記錄并計(jì)算結(jié)果，得到交流比率信號(hào)的絕對(duì)值和符號(hào)。本發(fā)明利用現(xiàn)有硬件設(shè)備，解決了交流比率信號(hào)與交流比率激勵(lì)存在相位差時(shí)，會(huì)引入誤差的問題，能夠精確地采集到交流比率信號(hào)。
文檔編號(hào)G01R19/10GK102520233SQ20111041916
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者張魁, 田軍 申請(qǐng)人:陜西千山航空電子有限責(zé)任公司