LVDT數字解調方法研究
2 硬件結構
變送器的硬件主要包括處理器、激勵信號發生器、閃存工作狀態控制器、閃存和SRAM存儲器、主動配置芯片、通信接口、顯示屏和鍵盤以及電源、時鐘/復位。如圖3所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/191267.htm
具體實施方法參見圖3,測量過程如下:
首先,通過激勵信號發生器產生正弦波數據,其頻率和幅度由配置存儲器中的控制字控制,激勵信號送至LVDT,LVDT的次邊信號送至數字解調系統,解調的結果送數字修正器進行誤差修正和必要的濾波,誤差修正數據存儲在FPGA片外的誤差表ROM存儲器。修正后的結果送數字輸出模塊,以同步方式對外輸出。數字輸出同時送至模擬輸出模塊轉換成模擬信號輸出。
校準工作過程:首先將變送器設置為校準狀態,每得到一個數據點,測出其鐵芯的真實位移值,通過多點的測量來得到其線性系數,校準工作在整個量程內逐點進行,上位機根據所得數據,通過線性插值算法計算誤差修正表,通過處理器寫入誤差修正表ROM存儲器。在整個量程內的校準點越密集,所得誤差修正表越精確。
3 軟件設計
變送器軟件是指運行于“LVDT數字變送器”中FPGA內的處理器平臺之上的軟件。變送器軟件有3大功能:控制變送器各個部分的協同工作;與PC通信,對變送器配置、校準,采集位移數據;通過變送器的人機界面接收用戶的各項指令。變送器軟件采用“前后臺系統”實現各任務的調度和資源分配,以提高任務級響應的實時性,同時“前后臺系統”不增加額外的軟件代碼和處理器執行時間,留出更多的內存空間用于存放采集的實時位移數據。當上位機和FPGA啟動時,首先要進行初始化,并對硬件進行配置,使其能正常的工作,由處理器來控制閃存的工作狀態,此時LVDT接入系統,對未修正數據進行修正處理,最后得出準確的位移值,呈現于顯示模塊,如圖4所示。
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