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基于转换电路冗余设计的电流频率转换电路制造技术

技术编号:40563205 阅读:11 留言:0更新日期:2024-03-05 19:26
本发明专利技术公开了基于转换电路冗余设计的电流频率转换电路,在多个主通道转换电路基础上增加备用通道转换电路,所述备用通道转换电路至少为1个,电路组成与所述主通道转换电路相同;由FPGA处理器完成各通道温度数据补偿,进行各通道转换电路标度因数归一化后,对主通道转换电路和备用通道转换电路标度因数进行采集,判断主、备用通道转换电路输出是否正常,实现主、备用通道转换电路的切换。本发明专利技术提高了转换电路的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电流频率转换,具体涉及电流频率转换电路冗余设计。


技术介绍

1、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,主要由恒流源电路、开关电路、积分电路、ad采样电路和fpga处理器组成,将加速度计(x、y、z轴)电流信号转换为与之对应的频率信号,实现脉冲的输出。但传统转换电路本身设计依据为用户需求,根据使用要求,确定转换电路的量程和通道数量,无法进行冗余化设计。考虑到日益增长的可靠性设计要求及多领域化应用,转换电路对于冗余化设计存在一定的需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种转换电路冗余设计的电流频率转换电路,从而提高转换电路的可靠性。

2、为实现本专利技术目的,本专利技术提供的基于转换电路冗余设计的电流频率转换电路采取技术方案如下:

3、在多个主通道转换电路基础上增加备用通道转换电路,所述备用通道转换电路至少为1个,电路组成与所述主通道转换电路相同;由fpga处理器完成各通道温度数据补偿,进行各通道转换电路标度因数归一化后,对主通道转换电路和备用通道转换电路标度因数进行采集,判断主、备用通道转换电路输出是否正常,实现主、备用通道转换电路的切换。

4、进一步的,所述标度因数归一化计算公式如下式:

5、

6、其中,kout为fpga输出标度因数,an…a0为温度建模补偿系数,f为标度因数满度输出值,d为有效量程,k为当前温度原始标度因数,t为温度。

7、进一步的,所述fpga处理器判断主、备用通道转换电路输出是否正常,方法如下:所述fpga处理器连续两次采集某一主通道输出的归一化标度因数值k1,k2,若k1,k2的差值绝对值小于δ1,同时k1,k2与满度输出f相比,差值绝对值的积小于δ2时,fpga发出通道切换控制信号,否则该主通道正常输出,若发出该主通道切换控制信号后,备用通道也重复以上比较条件,fpga对于连续两次采集的归一化标度因数值k′1,k'2进行比较,若比较结果为真,认为该主通道无故障,该主通道正常输出,否则发出故障信号,同时备用通道输出。

8、本专利技术与现有技术相比的有益效果:

9、本专利技术电流频率转换电路采用转换电路冗余设计,通过软件方式完成数据补偿,在此基础上增加切换控制,通过切换备用转换电路通道的方式,当转换电路应用过程中出现通道损坏的情况,可通过备用转换电路通道继续采集加速度计信息,从而提高转换电路的可靠性,解决了系统转换电路通道故障问题,避免因为通道故障导致的可能后果,包括通道读数丢失或满度以及对系统输出的影响。

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【技术保护点】

1.一种基于转换电路冗余设计的电流频率转换电路,其特征在于,在多个主通道转换电路基础上增加备用通道转换电路,所述备用通道转换电路至少为1个,电路组成与所述主通道转换电路相同;由FPGA处理器完成各通道温度数据补偿,进行各通道标度因数归一化后,对主通道转换电路和备用通道转换电路标度因数进行采集,判断主、备用通道转换电路是否正常,实现主、备用通道转换电路的切换。

2.根据权利要求1所述的基于转换电路冗余设计的电流频率转换电路,其特征在于,所述标度因数归一化计算公式如下式:

3.根据权利要求1或2所述的基于转换电路冗余设计的电流频率转换电路,其特征在于,所述FPGA处理器判断主、备用通道转换电路输出是否正常,方法如下:所述FPGA处理器连续两次采集某一主通道输出的归一化标度因数值K1,K2,若K1,K2的差值绝对值小于Δ1,同时K1,K2与满度输出F相比,差值绝对值的积小于Δ2时,FPGA发出通道切换控制信号,否则该主通道正常输出,若发出该主通道切换控制信号后,备用通道也重复以上比较条件,FPGA对于连续两次采集的归一化标度因数值K1',K'2进行比较,若比较结果为真,认为该主通道无故障,该主通道正常输出,否则发出故障信号,同时备用通道输出。

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【技术特征摘要】

1.一种基于转换电路冗余设计的电流频率转换电路,其特征在于,在多个主通道转换电路基础上增加备用通道转换电路,所述备用通道转换电路至少为1个,电路组成与所述主通道转换电路相同;由fpga处理器完成各通道温度数据补偿,进行各通道标度因数归一化后,对主通道转换电路和备用通道转换电路标度因数进行采集,判断主、备用通道转换电路是否正常,实现主、备用通道转换电路的切换。

2.根据权利要求1所述的基于转换电路冗余设计的电流频率转换电路,其特征在于,所述标度因数归一化计算公式如下式:

3.根据权利要求1或2所述的基于转换电路...

【专利技术属性】
技术研发人员:张鹏段妮妮叶青李铁成王玉泽张秋月
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:

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