交流信号有效值的获取方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及信号处理领域，包括交流信号有效值的获取方法和装置，其中一种交流信号有效值的获取方法，应用于第一单频信号，包括：获取所述第一单频信号的相位差为的第一信号和第二信号的幅度值；利用第一信号的幅度值和第二信号的幅度值计算获得第一时刻所述第一单频信号的第一有效值；获取与所述第二信号的相位差为的第三信号的幅度值；利用第二信号的幅度值和第三信号的幅度值计算获得第二时刻所述第一单频信号的第二有效值；所述第二时刻晚于所述第一时刻；重复上述步骤，获得所述交流信号的实时有效值。本申请具有降低运算量，节约硬件成本和硬件开销的效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
交流信号有效值的获取方法和装置


[0001]本申请涉及信号处理领域，尤其是涉及一种交流信号有效值的获取方法和装置。

技术介绍

[0002]目前，航空发动机控制系统广泛采用LVDT位移传感器和RVDT角度传感器测量机械机构的位移和角度，传感器信号的频率一般为2000～3000Hz，在对具有该类传感器的航空发动机控制部件进行地面测试时，需要为传感器提供激励并测量传感器输出的交流信号有效值，再对信号有效值进行相关运算获得位移和角度值，要求信号的有效值测量精度能够达到
±
1mV。当前对机载LVDT和RVDT传感器信号的有效值数字测量方法如下：采用高速A/D采集电路直接对信号进行采集，利用数字处理器DSP或FPGA进行对采样数据进行高速处理，利用公式计算出信号有效值，n为采样数，该方法需要采样速率远大于被测信号的频率，且采样样本数量必须足够多，这样对采集电路的配置要求较高，对于3000Hz的LVDT信号，采样率每通道50KPS/s时样本不低于50个，采样时间一般取硬件成本较高，采用常规的单片机等元件无法满足大量的高速数据计算需求，尤其是存在多通道的信号采集时，往往需要硬件具有同步高速数据采集能力，导致相关硬件成本较高。

技术实现思路

[0003]为了降低硬件成本的同时，能够采样到足够的数据用于计算有效值，本申请提供了一种交流信号有效值的获取方法和装置。
[0004]本申请提供的一种交流信号有效值的获取方法，采用如下的技术方案：第一方面，提供一种交流信号有效值的获取方法，应用于第一单频信号，包括：获取所述第一单频信号的相位差为的第一信号和第二信号的幅度值；利用第一信号的幅度值和第二信号的幅度值计算获得第一时刻所述第一单频信号的第一有效值；所述第一时刻，为获取第二信号的时刻；获取与所述第二信号的相位差为的第三信号的幅度值；利用第二信号的幅度值和第三信号的幅度值计算获得第二时刻所述第一单频信号的第二有效值；所述第二时刻，为获取第三信号的时刻；所述第二时刻晚于所述第一时刻；重复上述步骤，获得所述交流信号的实时有效值。
[0005]优选的，在所述获取所述第一单频信号的相位差为的第一信号和第二信号的幅度值，之前，还包括：将所述交流信号通过带通滤波器，获取滤除了杂波的第一单频信号。
[0006]优选的，在所述获取所述第一单频信号的相位差为的第一信号和第二信
号的幅度值，之前，还包括：将所述第一单频信号通过过零比较电路，获得与所述第一单频信号的周期相同的方波信号；对所述方波信号进行测量，获得所述方波信号的频率值；所述方波信号的频率值与所述第一单频信号的频率值相等。
[0007]优选的，在所述对所述方波信号进行测量，获得所述方波信号的频率值，之后，还包括：将采样所述交流信号的采样频率，设定为所述第一单频信号的频率值的倍。
[0008]第二方面，还提供一种交流信号有效值的获取装置，应用于第一单频信号，包括：第一获取模块：用于获取所述第一单频信号的相位差为的第一信号和第二信号的幅度值；第一计算模块：用于利用第一信号的幅度值和第二信号的幅度值计算获得第一时刻所述第一单频信号的第一有效值；第二获取模块：用于获取与所述第二信号的相位差为的第三信号的幅度值；第二计算模块：用于利用第二信号的幅度值和第三信号的幅度值计算获得第二时刻所述第一单频信号的第二有效值；所述第二时刻晚于所述第一时刻；重复模块：用于重复上述步骤，获得所述交流信号的实时有效值。
[0009]优选的，还包括：滤波模块：用于将所述交流信号通过带通滤波器，获取滤除了杂波的第一单频信号。
[0010]优选的，还包括：比较模块：用于将所述第一单频信号通过过零比较电路，获得与所述第一单频信号的周期相同的方波信号；测量模块：用于对所述方波信号进行测量，获得所述方波信号的频率值；所述方波信号的频率值与所述第一单频信号的频率值相等。
[0011]优选的，还包括：设定模块：用于将采样所述交流信号的采样频率，设定为所述第一单频信号的频率值的倍。
[0012]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.采样点仅使用最近2次数据，因此DSP和FPGA的运算量降低，能够有效降低硬件内存或FPGA的硬件需求；2.对于多路LVDT和/或RVDT信号采集，可以极大降低硬件成本。
附图说明
[0013]图1是一种交流信号有效值的获取方法的第一实施例步骤图；图2是一种交流信号有效值的获取方法的第二实施例步骤图；
图3是一种交流信号有效值的获取方法的第三实施例步骤图；图4是一种交流信号有效值的获取方法的第四实施例步骤图；图5是一种交流信号有效值的获取装置的第一实施例构成图；图6是一种交流信号有效值的获取装置的第二实施例构成图；图7是一种交流信号有效值的获取装置的第三实施例构成图；图8是一种交流信号有效值的获取装置的第四实施例构成图；图9是一种交流信号有效值的获取装置的逻辑构成图。
[0014]附图标记说明：1、一种交流信号有效值的获取装置；11、第一获取模块；12、第一计算模块；13、第二获取模块；14、第二计算模块；15、重复模块；16、滤波模块；17、比较模块；18、测量模块；19、设定模块；21、带通滤波电路；22、过零比较电路；23、周期测量与采样周期计算；24、ADC；25、有效值计算。
具体实施方式
[0015]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1
‑
附图9及实施例，对本申请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用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0016]本申请提供的一种交流信号有效值的获取方法，采用如下的技术方案：第一方面，如图1所示，提供一种交流信号有效值的获取方法，应用于第一单频信号，包括：S4：获取所述第一单频信号的相位差为的第一信号和第二信号的幅度值；采样交流信号，并计算交流信号的有效值，在现有技术中，是很常见的技术。尤其在ADC电路和数字信号处理器件处理能力大幅提升，生产成本大幅下降的情况下，计算交流信号的有效值变得极为容易。但是，在同等的情况下，能够节省硬件开销，同时，也能获得高精度的交流信号的有效值，也不失为一种合理的技术方案。首先，对于LVDT或RVDT，产生的电信号的频率不高，而且，是单频信号。现有技术中，要计算获得交流信号的有效值，通常都是采用多个点，然后计算。在本实施例中，仅仅采样两个点就进行计算，且能够准确获得该交流信号的有效值，很大原因是因为该交流信号为单频信号。
[0017]S5：利用第一信号的幅度值和第二信号的幅度值计算获得第一时刻所述第一单频信号的第一有效值；获取到单频信号的两个幅度值后，利用有效值计算公式，即可计算获得有效值。而且，该第一信号和第二信号在相位上相差这样，计算获得的有效值会很简单，因为，单频信号的表述公式为：X(t)＝Asin(2π*f*t+λ)。K为非负整数。
[0018]计算两个点的有效值公式为：将相位差为的单频信号的两个值，代入上述有效值公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流信号有效值的获取方法，应用于第一单频信号，其特征在于，包括：获取所述第一单频信号的相位差为的第一信号和第二信号的幅度值；利用第一信号的幅度值和第二信号的幅度值计算获得第一时刻所述第一单频信号的第一有效值；所述第一时刻，为获取第二信号的时刻；获取与所述第二信号的相位差为的第三信号的幅度值；利用第二信号的幅度值和第三信号的幅度值计算获得第二时刻所述第一单频信号的第二有效值；所述第二时刻，为获取第三信号的时刻；所述第二时刻晚于所述第一时刻；重复上述步骤，获得所述交流信号的实时有效值。2.根据权利要求1所述的交流信号有效值的获取方法，其特征在于，在所述获取所述第一单频信号的相位差为的第一信号和第二信号的幅度值，之前，还包括：将所述交流信号通过带通滤波器，获取滤除了杂波的第一单频信号。3.根据权利要求1所述的交流信号有效值的获取方法，其特征在于，在所述获取所述第一单频信号的相位差为的第一信号和第二信号的幅度值，之前，还包括：将所述第一单频信号通过过零比较电路，获得与所述第一单频信号的周期相同的方波信号；对所述方波信号进行测量，获得所述方波信号的频率值；所述方波信号的频率值与所述第一单频信号的频率值相等。4.根据权利要求3所述的交流信号有效值的获取方法，其特征在于，在所述对所述方波信号进行测量，获得所述方波信号的频率值，之后，还包括：将采样所述交...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰建华，
申请(专利权)人：北京科荣达航空科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：