精密测量传感器的激励信号生成方法、系统和存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种精密测量传感器的激励信号生成方法、系统和存储介质，首先，根据激励信号的特征生成多个数字信号数据；然后，设置数字模拟转换器和直接访问存储器的基本启动参数，并设置数字模拟转换器由定时器触发启动；其次，根据激励信号的信号频率设置定时器的设备参数；最后，启动定时器，触发数字模拟转换器根据数字信号数据生成激励信号。本发明专利技术提供的精密测量传感器的激励信号生成方法能够使得在较低的设计成本和复杂度前提下，稳定生成激励信号，借助DMA和DAC的数字电路方法生成激励信号，不涉及过多的元器件设计，核心控制均通过数字电路或通过软件控制的方法来实现，这使得电路设计的门槛大幅降低，易于在精密测量行业内推广。量行业内推广。量行业内推广。

【技术实现步骤摘要】
精密测量传感器的激励信号生成方法、系统和存储介质


[0001]本专利技术涉及精密测量
，尤其是涉及一种精密测量传感器的激励信号生成方法、系统和存储介质。

技术介绍

[0002]如今的精密测量技术已经被广泛应用于机械、交通等各个领域，而精密测量传感器更是实现精密测量的重要一环。常见的传感器包括LVDT(线性可变差动变压器)、RVDT(旋转可变差动变压器)等。
[0003]众所周知，精密测量传感器的精度与激励传感器的信号(以下简称激励信号)稳定性有着很强的关联性，如果激励信号出现抖动，那么必然会引入一定的测量误差，因此如何生成稳定的激励信号是精密测量行业必须解决的问题。业界常见的传感器激励信号生成方法包括：通过模拟电路中的波形发生器和放大器来生成，或者通过数字电路中主控芯片控制DAC来生成等等。这些方法能够产生相对稳定的激励信号，但也存在一些弊端，例如模拟电路设计带来的高成本及高复杂度，数字电路对主控芯片的性能要求非常高等。
[0004]为了确保激励信号的稳定，模拟电路需要引入较多的元器件以解决噪声、温漂和功耗等问题，这样无疑会加大模拟电路的复杂度和设计成本，并且对设计人员的技术门槛要求较高，不利于在精密测量行业内的推广。
[0005]而通过主控芯片控制DAC生成激励信号的数字电路设计方法，确实能够降低电路设计的复杂度及成本，但是如果期望生成高频的激励信号，便会存在问题：主控芯片大量的CPU调度将被占用，进而导致主控芯片无暇再处理其它任务，对主控芯片的性能要求非常高。

技术实现思路
<br/>[0006]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提出一种精密测量传感器的激励信号生成方法、系统和存储介质，解决现有技术中模拟电路设计带来高成本及高复杂度，数字电路对主控芯片的性能要求非常高的技术问题。
[0007]为达到上述技术目的，第一方面，本专利技术的技术方案提供一种精密测量传感器的激励信号生成方法，包括以下步骤：
[0008]根据激励信号的特征生成多个数字信号数据；
[0009]设置数字模拟转换器和直接访问存储器的基本启动参数，并设置数字模拟转换器由定时器触发启动；
[0010]根据所述激励信号的信号频率设置所述定时器的设备参数；
[0011]启动所述定时器，触发所述数字模拟转换器根据所述数字信号数据生成所述激励信号。
[0012]与现有技术相比，本专利技术提供的精密测量传感器的激励信号生成方法的有益效果包括：
[0013]首先，根据激励信号的特征生成多个数字信号数据；然后，设置数字模拟转换器和直接访问存储器的基本启动参数，并设置数字模拟转换器由定时器触发启动；其次，根据所述激励信号的信号频率设置所述定时器的设备参数；最后，启动所述定时器，触发所述数字模拟转换器根据所述数字信号数据生成所述激励信号。本专利技术提供的精密测量传感器的激励信号生成方法能够使得在较低的设计成本和复杂度前提下，稳定生成激励信号，可以被应用到LVDT、RVDT等精密测量传感器激励信号生成的各个场景。
[0014]本实施例主要是基于DMA(Direct Memory Access，直接存储器访问)和DAC(Digital to analog converter，数字模拟转换器)展开的数字电路设计。DMA的核心特性是能够不借助CPU而将数据从一个地址空间复制到到另外一个地址空间，例如存储器(Memory)与外设(如DAC等)、存储器与存储器之间的数据转移等。从而数据的转移速度仅取决于存储器和外设的数据读写速度，进而使得生成高频信号成为可能。借助DMA和DAC的数字电路方法生成激励信号，不涉及过多的元器件设计，核心控制均通过数字电路或通过软件控制的方法来实现，这使得电路设计的门槛大幅降低，易于在精密测量行业内推广。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，所述激励信号至少包括以下一种：正弦激励信号、方波激励信号和余弦激励信号。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述根据激励信号的特征生成多个数字信号数据，包括步骤：
[0017]根据所述激励信号的振幅、频率和相位计算得到所述数字信号数据的数值。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，当所述激励信号为正弦激励信号，频率为50Hz，相位为0度，第n个信号数据的计算公式为：
[0019]X[n]＝A*sin(2πn/Samples)
[0020]其中，Samples为所述数字信号数据的数量，A为所述激励信号的振幅。
[0021]根据本专利技术的一些实施例，在所述并设置数字模拟转换器由定时器触发启动之后，包括步骤：
[0022]将所述直接访问存储器的内存数据输出到所述数字模拟转换器的数据通道。
[0023]根据本专利技术的一些实施例，精密测量传感器的激励信号生成方法还包括步骤：
[0024]通过修改内存中的所述数字信号数据的大小调整所述激励信号的振幅。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，精密测量传感器的激励信号生成方法还包括步骤：
[0026]通过修改内存中所述数字信号数据的排列顺序调整所述激励信号的相位。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，精密测量传感器的激励信号生成方法还包括步骤：
[0028]通过修改所述定时器的中断周期参数调整所述激励信号的频率。
[0029]第二方面，本专利技术的技术方案提供一种精密测量传感器的激励信号生成系统，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面中任意一项所述的精密测量传感器的激励信号生成方法。
[0030]第三方面，本专利技术的技术方案提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面中任意一项所述的精密测量传感器的激励信号生成方法。
[0031]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变
得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0032]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中摘要附图要与说明书附图的其中一幅完全一致：
[0033]图1为本专利技术一个实施例提供的精密测量传感器的激励信号生成方法的流程图。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0035]需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0036]本专利技术提供了一种精密测量传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精密测量传感器的激励信号生成方法，其特征在于，包括以下步骤：根据激励信号的特征生成多个数字信号数据；设置数字模拟转换器和直接访问存储器的基本启动参数，并设置数字模拟转换器由定时器触发启动；根据所述激励信号的信号频率设置所述定时器的设备参数；启动所述定时器，触发所述数字模拟转换器根据所述数字信号数据生成所述激励信号。2.根据权利要求1所述的精密测量传感器的激励信号生成方法，其特征在于，所述激励信号至少包括以下一种：正弦激励信号、方波激励信号和余弦激励信号。3.根据权利要求1所述的精密测量传感器的激励信号生成方法，其特征在于，所述根据激励信号的特征生成多个数字信号数据，包括步骤：根据所述激励信号的振幅、频率和相位计算得到所述数字信号数据的数值。4.根据权利要求3所述的精密测量传感器的激励信号生成方法，其特征在于，当所述激励信号为正弦激励信号，频率为50Hz，相位为0度，第n个信号数据的计算公式为：X[n]＝A*sin(2πn/Samples)其中，Samples为所述数字信号数据的数量，A为所述激励信号的振幅。5.根据权利要求1所述的精密测量传感器的激励信号生成方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴振卿，
申请(专利权)人：辰工无锡工业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：