贴片电感
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基于FPGA的多路光栅信号采集方案
作者:    来源:    时间:2016-04-05 07:54:23浏览量:

  0 引言

  光栅传感器作为精密机械量测量的有效工具在线位移、角位移、速度、加速度等工程的测量上得到了广泛应用。在长度测量中,光栅微位移传感器可以达到μm级的测量精度,同时可以动态采集长度的变化,从而可以精确地算出运动速度甚至加速度。在曲面测量中,相比于传统的三坐标机、轮廓仪,光栅传感器也具有可以动态检测面形变化,精度高,可以实时输出面形数据等优势。

  多路选择技术的数据采集中得到了广泛应用,在一些分布式系统当中,使用多路选择技术可以减少I/O 口使用数量,提高系统集成度。具体来说,使用多路选择开关对多路信号进行选通处理,将多路选择开关的输出端连接采集芯片的I/O口,使采集芯片对各路信号进行轮番采样,但轮番采样使得原始波形的采集离散化,即在芯片对采得的离散信号进行处理前,需要对采得的波形进行处理。

  1 系统整体方案

  系统选用了60 支高精度光栅传感器(精度为0.5 μm),按环带状排布,以测量圆状动态面形变化。

  实际测量时,60个光栅微位移传感器安放在测量台上,待测面形与各传感器接触,待测面形变化时,各路光栅传感器会产生相应的位移,将面形各采集点处的数据变化采集起来,通过一定的插值算法还原面形的动态变化。

  通常情况下,采集系统选用FPGA作为光栅信号的采集芯片。因系统涉及的信号路数较多,单片低端FPGA 很难满足信号采集的要求,故需要多片FPGA 并行工作,最后用一片DSP芯片或单片机对多片FPGA进行轮番寻址取值,再将各传感器的数据传送给上位机,如图1所示。系统结构设计较为复杂,成本也较高。

  多芯片并行采样示意图扁平线圈电感制造厂

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