本实用新型专利技术属于传感器信号解调技术，涉及一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器。它由数字信号处理器、模数转换电路、电压跟随电路、二阶有源滤波电路、仪表放大器、差动传感器信号调理器、电源模块组成，所有电路均在一块PCB板上，外部只需引入一路直流电源即可正常工作；解调器通过线性分段反插值对采样得到的信号进行了高精度数字化补偿。本实用新型专利技术在有限的体积内有效解决了微小角位移传感器输出电压信号小（有效值为50mV～110mV）难以精确测量的问题，提高了小信号的信噪比，同时传感器的线性度提高了15倍、传感器的线性测量范围提高了12%。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术属于传感器信号解调技术，涉及一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器。它由数字信号处理器、模数转换电路、电压跟随电路、二阶有源滤波电路、仪表放大器、差动传感器信号调理器、电源模块组成，所有电路均在一块PCB板上，外部只需引入一路直流电源即可正常工作；解调器通过线性分段反插值对采样得到的信号进行了高精度数字化补偿。本技术在有限的体积内有效解决了微小角位移传感器输出电压信号小（有效值为50mV～110mV）难以精确测量的问题，提高了小信号的信噪比，同时传感器的线性度提高了15倍、传感器的线性测量范围提高了12%。【专利说明】一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器
一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器技术。
技术介绍
随着微小飞行器的研究与发展，对传感器的体积与重量提出了严格的要求，当传感器体积减小到一定程度时，传感器就必须采用采用窄磁路设计，随之而来的问题就是传感器线性度差，线性测量范围小，同时传感器输出信号小难以精确测量，测试时受安装影响非常明显，而且单纯通过现有的调整匝数、调整装配的方法无法满足系统对传感器精度及量程的要求。因此采用一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器，在有限的体积内，通过合理的硬、软件设计，有效解决了微小信号的测量、采样、解算与补偿，提高了传感器的精度及线性量程。
技术实现思路
本技术的目的是:提出一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器。本技术的技术方案是:一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器。其特征在于:数字信号处理器1、模数转换电路2、电压跟随电路3、二阶有源滤波电路4、仪表放大器5、差动传感器信号调理器6、电源模块7、工控机8，所述数字信号处理器I分别与模数转换电路2、工控机8连接，模数转换电路2与电压跟随电路3连接，电压跟随电路3与二阶有源滤波电路4连接，二阶有源滤波电路4与仪表放大器5连接，仪表放大器5与差动传感器信号调理器6连接，电源模块7分别与数字信号处理器1、模数转换电路2、电压跟随电路3、二阶有源滤波电路4、仪表放大器5、差动传感器信号调理器6连接。本技术的优点是:本技术在有限的体积内有效解决了微小角位移传感器输出电压信号有效值(50mV?IlOmV)小难以精确测量的问题，提高了小信号的信噪比，同时传感器的线性度提高了 15倍、传感器的测量范围提高了 12%。【专利附图】【附图说明】图1是一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器示意图；其中1:数字信号处理器、2:模数转换电路、3:电压跟随电路、4:二阶有源滤波电路、5:仪表放大器、6:差动传感器信号调理器、7:电源模块、8:工控机。【具体实施方式】下面结合说明书附图对本技术做详细说明，参见图1，其是本技术一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器示意图。所述一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器其特征在于包括:数字信号处理器1、模数转换电路2、电压跟随电路3、二阶有源滤波电路4、仪表放大器5、差动传感器信号调理器6、电源模块7、工控机8，所述数字信号处理器I分别与模数转换电路2、工控机8连接，模数转换电路2与电压跟随电路3连接，电压跟随电路3与二阶有源滤波电路4连接，二阶有源滤波电路4与仪表放大器5连接，仪表放大器5与差动传感器信号调理器6连接，电源模块7分别与数字信号处理器1、模数转换电路2、电压跟随电路3、二阶有源滤波电路4、仪表放大器5、差动传感器信号调理器6连接。实施例1、数字信号处理器I通过两根串行外设接口线与模数转换电路2连接，数字信号处理器I通过两根串行通讯接口线与工控机8连接，模数转换电路2与电压跟随电路3连接，电压跟随电路3与二阶有源滤波电路4连接，二阶有源滤波电路4与仪表放大器5连接，仪表放大器5与连接，电源模块7的3.3V电源及地线与数字信号处理器I相连，电源模块7的15V电源及地线与模数转换电路2、电压跟随电路3、二阶有源滤波电路4、仪表放大器5、差动传感器信号调理器6连接；2、分别将传感器的激磁+、激磁_、输出+、输出中心抽头、输出-与差动传感器信号调理器6相应的信号线连接；3、电源模块7的直流输入电源为18?36V。本技术为一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器，其工作原理是:电源模块7为数字信号处理器I提供3.3V电源，为其它电路提供15V电源，电路上电后，差动传感器信号调理器6为传感器提供0.5V、5KHz交流激磁电源，这时，由于电磁感应原理，传感器输出就会感应出交流电压，该电压信号送入高精度、低噪声、高线性度、高共模抑制比仪表放大器5进行了 90?100倍的放大，提高了信噪比及信号的分别率，放大后的电压信号送入差动传感器信号调理器6进行半波整流后输出一路直流电压信号，该直流电压信号经过二阶有源滤波电路4实现滤波及电压跟随电路3提高驱动能力后，再经过模数转换电路2转变为数字量，并通过SPI接口发送给数字信号处理器I，数字信号处理器I采用窗口滤波算法、精确标定及分段线性反插值实现了高精度补偿，并将结果通过232总线发送至工控机8进行实时监控。本技术在有限的体积内有效解决了微小角位移传感器输出电压信号小(有效值为50mV?IlOmV)难以精确测量的问题，提高了小信号的信噪比，同时传感器的线性度提高了 15倍、传感器的线性测量范围提高了 12%。【权利要求】1.一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器，其特征在于:数字信号处理器(I)、模数转换电路(2)、电压跟随电路(3)、二阶有源滤波电路(4)、仪表放大器(5)、差动传感器信号调理器(6)、电源模块(7)、工控机(8)，所述数字信号处理器(I)分别与模数转换电路(2)、工控机(8)连接，模数转换电路(2)与电压跟随电路(3)连接，电压跟随电路(3)与二阶有源滤波电路(4)连接，二阶有源滤波电路(4)与仪表放大器(5)连接，仪表放大器(5)与差动传感器信号调理器(6)连接，电源模块(7)分别与数字信号处理器(I)、模数转换电路(2)、电压跟随电路(3)、二阶有源滤波电路(4)、仪表放大器(5)、差动传感器信号调理器(6)连接。【文档编号】G01B21/22GK203615923SQ201320812657【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日 【专利技术者】赵小鹏, 周育茹, 姚远, 马丁, 赵东东, 尚洁 申请人:中国航空工业第六一八研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种提高传感器微小信号测量精度及量程的解调器，其特征在于：数字信号处理器（1）、模数转换电路（2）、电压跟随电路（3）、二阶有源滤波电路（4）、仪表放大器（5）、差动传感器信号调理器（6）、电源模块（7）、工控机（8），所述数字信号处理器（1）分别与模数转换电路（2）、工控机（8）连接，模数转换电路（2）与电压跟随电路（3）连接，电压跟随电路（3）与二阶有源滤波电路（4）连接，二阶有源滤波电路（4）与仪表放大器（5）连接，仪表放大器（5）与差动传感器信号调理器（6）连接，电源模块（7）分别与数字信号处理器（1）、模数转换电路（2）、电压跟随电路（3）、二阶有源滤波电路（4）、仪表放大器（5）、差动传感器信号调理器（6）连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵小鹏，周育茹，姚远，马丁，赵东东，尚洁，
申请(专利权)人：中国航空工业第六一八研究所，
类型：实用新型
国别省市：
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