一种基于数字化补偿的电流频率转换装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于数字化补偿的电流频率转换装置及方法，装置包括积分电路、门坎电路、FPGA模块、开关电路、恒流源模块、DAC补偿电路以及温度检测模块；积分电路用于对输入电流进行积分处理，生成积分电压信号；门坎电路用于对积分电压信号进行门限电压比较，输出电平信号；温度检测模块用于采集所述恒流源模块的温度数据；FPGA模块用于根据所述电平信号输出频率信号，接收温度数据，根据温度数据以及频率信号的输出值计算补偿电流值，生成补偿控制信号并发送至DAC补偿电路，DAC补偿电路用于根据补偿控制信号控制恒流源模块输出相应的补偿电流至积分电路；开关电路用于控制恒流源模块的通断；该装置能够有效提供补偿的准确性。该装置能够有效提供补偿的准确性。该装置能够有效提供补偿的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字化补偿的电流频率转换装置及方法


[0001]本专利技术涉及信号转换
，尤其涉及一种基于数字化补偿的电流频率转换装置及方法。

技术介绍

[0002]电流频率转换电路在惯性导航领域得到了越来越广泛的应用，主要功能在于将电流信号转换为与之对应的频率信号，实现脉冲的输出。传统转换电路补偿，是通过焊接温补型电流源以及调试电阻以改变恒流源输出电流的大小，从而起到调整标度因数变化量的作用。但是这样的方式只能根据测试的温度点建立直线模型，补偿方式简单，补偿效果较差。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于数字化补偿的电流频率转换装置及方法，以解决现有技术中电流频率转换电路补偿效果差的问题。
[0004]一种基于数字化补偿的电流频率转换装置，包括积分电路、门坎电路、FPGA模块、开关电路、恒流源模块、DAC补偿电路以及温度检测模块；
[0005]所述积分电路用于对输入电流进行积分处理，生成积分电压信号；所述门坎电路用于对所述积分电压信号进行门限电压比较，输出电平信号；所述温度检测模块用于采集所述恒流源模块的温度数据；
[0006]所述FPGA模块用于根据所述电平信号输出频率信号，接收所述温度数据，根据所述温度数据以及频率信号的输出值计算补偿电流值，生成补偿控制信号并发送至所述DAC补偿电路，所述DAC补偿电路用于根据所述补偿控制信号控制所述恒流源模块输出相应的补偿电流至所述积分电路；所述开关电路用于控制所述恒流源模块的通断。
[0007]进一步地，所述门坎电路用于将所述积分电压信号与预设的门限电压进行比较，当所述积分电压信号小于所述门限电压时，输出低电平信号；当所述积分电压信号高于或等于所述门限电压时，输出高电平信号。
[0008]进一步地，当所述门坎电路输出低电平信号时，所述FPGA模块停止输出频率信号。
[0009]进一步地，当所述门坎电路输出高电平信号时，所述FPGA模块输出频率信号。
[0010]进一步地，当所述门坎电路输出高电平信号时，所述FPGA模块按照预设时间间隔，控制所述温度检测模块采集所述恒流源模块的温度数据，根据各个温度下对应的频率信号的输出值，计算所述补偿电流值。
[0011]进一步地，所述补偿电流值通过以下公式进行计算：
[0012][0013]其中，ΔI为补偿电流值，K
ω
为电流满度输出的频率值，K
n
为在温度T
n
下的频率信号的输出值，K0为常温下频率信号的输出基准值，η为恒流源模块的利用率。
[0014]进一步地，当所述温度T
n
下的频率信号的输出值K
n
大于或等于所述常温下频率信
号的输出基准值K0时，所述补偿电流为正向；当所述温度T
n
下的频率信号的输出值K
n
小于所述常温下频率信号的输出基准值K0时，所述补偿电流为负向。
[0015]一种采用上述装置的基于数字化补偿的电流频率转换方法，包括：
[0016]通过积分电路对输入电流进行积分处理，生成积分电压信号；
[0017]通过门坎电路用于对积分电压信号进行门限电压比较，输出电平信号；
[0018]通过温度检测模块采集恒流源模块的温度数据；
[0019]FPGA模块根据所述电平信号输出频率信号，接收所述温度数据，根据所述温度数据以及频率信号的输出值计算补偿电流值，生成补偿控制信号并发送至DAC补偿电路，DAC补偿电路用于根据所述补偿控制信号控制所述恒流源模块输出相应的补偿电流至积分电路；
[0020]通过开关电路控制恒流源模块的通断。
[0021]进一步地，通过门坎电路用于对积分电压信号进行门限电压比较，输出电平信号，包括：
[0022]门坎电路将所述积分电压信号与预设的门限电压进行比较，当所述积分电压信号小于所述门限电压时，输出低电平信号；当所述积分电压信号高于或等于所述门限电压时，输出高电平信号。
[0023]进一步地，当所述门坎电路输出低电平信号时，所述FPGA模块停止输出频率信号；
[0024]当所述门坎电路输出高电平信号时，所述FPGA模块输出频率信号，所述FPGA模块按照预设时间间隔，控制所述温度检测模块采集所述恒流源模块的温度数据，根据各个温度下对应的频率信号的输出值，计算所述补偿电流值。
[0025]本专利技术提供的基于数字化补偿的电流频率转换装置及方法，至少包括如下有益效果：
[0026]通过建立温度与频率信号输出值的关系，引入DAC补偿电路控制恒流源提供补偿电流，提高补偿的准确性，进而提高频率信号转换的准确性和可靠性，结构简单，减少了硬件成本，减小了整个装置的体积。
附图说明
[0027]图1为本专利技术提供的基于数字化补偿的电流频率转换装置一种实施例的结构示意图。
[0028]图2为本专利技术提供的基于数字化补偿的电流频率转换方法一种实施例的流程图。
具体实施方式
[0029]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
[0030]参考图1，在一些实施例中，提供一种基于数字化补偿的电流频率转换装置，包括积分电路1、门坎电路2、FPGA模块3、开关电路4、恒流源模块5、DAC补偿电路6以及温度检测模块7；
[0031]积分电路1用于对输入电流进行积分处理，生成积分电压信号；门坎电路2用于对所述积分电压信号进行门限电压比较，输出电平信号；温度检测模块7用于采集所述恒流源
模块的温度数据；
[0032]FPGA模块3用于根据所述电平信号输出频率信号，接收所述温度数据，根据所述温度数据以及频率信号的输出值计算补偿电流值，生成补偿控制信号并发送至DAC补偿电路6，DAC补偿电路6用于根据所述补偿控制信号控制恒流源模块5输出相应的补偿电流至积分电路；开关电路4用于控制恒流源模块5的通断。
[0033]具体地，参考图1，积分电路1与门坎电路2连接，门坎电路2与FPGA模块3连接，开关电路4连接于恒流源模块5和FPGA模块3之间，DAC补偿电路6连接于FPGA模块3和恒流源模块5之间，温度检测模块7与恒流源模块5以及FPGA模块3连接。
[0034]进一步地，门坎电路2用于将所述积分电压信号与预设的门限电压进行比较，当所述积分电压信号小于所述门限电压时，输出低电平信号；当所述积分电压信号高于或等于所述门限电压时，输出高电平信号。
[0035]进一步地，当门坎电路2输出低电平信号时，FPGA模块3停止输出频率信号。当门坎电路2输出高电平信号时，FPGA模块3输出频率信号。
[0036]当门坎电路2输出高电平信号时，进入反馈阶段，FPGA模块3按照预设时间间隔，控制温度检测模块7采集恒流源模块5的温度数据，根据各个温度下对应的频率信号的输出值，计算所述补偿电流值。具体地，在预设的时间间隔下，采集的温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字化补偿的电流频率转换装置，其特征在于，包括积分电路、门坎电路、FPGA模块、开关电路、恒流源模块、DAC补偿电路以及温度检测模块；所述积分电路用于对输入电流进行积分处理，生成积分电压信号；所述门坎电路用于对所述积分电压信号进行门限电压比较，输出电平信号；所述温度检测模块用于采集所述恒流源模块的温度数据；所述FPGA模块用于根据所述电平信号输出频率信号，接收所述温度数据，根据所述温度数据以及频率信号的输出值计算补偿电流值，生成补偿控制信号并发送至所述DAC补偿电路，所述DAC补偿电路用于根据所述补偿控制信号控制所述恒流源模块输出相应的补偿电流至所述积分电路；所述开关电路用于控制所述恒流源模块的通断。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述门坎电路用于将所述积分电压信号与预设的门限电压进行比较，当所述积分电压信号小于所述门限电压时，输出低电平信号；当所述积分电压信号高于或等于所述门限电压时，输出高电平信号。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当所述门坎电路输出低电平信号时，所述FPGA模块停止输出频率信号。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当所述门坎电路输出高电平信号时，所述FPGA模块输出频率信号。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述门坎电路输出高电平信号时，所述FPGA模块按照预设时间间隔，控制所述温度检测模块采集所述恒流源模块的温度数据，根据各个温度下对应的频率信号的输出值，计算所述补偿电流值。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述补偿电流值通过以下公式进行计算：其中，ΔI为补偿电流值，K
ω
为电流满度输出的频率值，K
n
为在温度T
n
下的频率信号的输出值，K0为常温下频率信号的输出基准值，η...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，段妮妮，王玉泽，叶青，张秋月，李铁成，
申请(专利权)人：航天科工惯性技术有限公司，
类型：发明
国别省市：