【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于脉冲采样领域，具体涉及一种脉冲隔离采样电路。
技术介绍
1、工业控制中，在研究旋转机械如电力系统中发电机时，精确测量其转轴转速是很重要的一项任务，要想测量转轴的实时转速，需要对转轴转速脉冲信号进行高精度采样，具体为，如图1，在旋转机械转轴上加装脉冲传感器，产生与转速对应的脉冲信号，通过对脉冲信号边沿时刻的采样，可反映机械转轴的转速变化。
2、脉冲信号在实际采集过程中，非常容易受到各种不定因素的干扰，如键槽的深度，键槽的形状，传感器的安装位置，转轴光洁度，转轴上的振动量，传感器的本身干扰信号等，导致测得的键相脉冲信号幅值不稳定，如图2所示。
3、现有技术中，目前针对转轴机构的脉冲采样，有两种方案，方案一，单向采样：脉冲采样的比较器电压门槛固定，电路简单，只能针对固定的应用场景，一旦更换脉冲传感器或者混入噪声，采样电路立即失效或难以正常工作，可靠性低；方案二，反馈采样+专用ad/da(spi接口)+数字隔离芯片+soc(system on chip，系统级芯片)：先通过ad通道采样脉冲特征，再通过da通道设置比较器电压门槛，能动态适应多种输入环境，但该方案电路结构复杂，对ad/da芯片，数字隔离芯片、soc的要求较高，成本较高。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种脉冲隔离采样电路，用以解决现有技术电路结构复杂、成本高的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所包括的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：
3、本专利技
4、上述技术方案的有益效果为：本专利技术的一种脉冲隔离采样电路，在模拟信号侧进行电气隔离，隔离可以集成在其他芯片之中，无需采用专用的数字隔离芯片，同时降低了对ad/da芯片和soc的要求，简化了电路结构，降低了总体成本；且通过比较器、两个处理器组成脉冲动态跟踪电路，可动态跟踪输入脉冲的幅值变化，从干扰信号中筛选出有效脉冲，具有采样精度高的优点，同时动态设置采样门槛，能满足各种应用场景。
5、进一步的，所述第一路与第一处理器之间的电气隔离通过高速隔离运放实现。
6、进一步的，所述比较器输出端与第二处理器之间的电气隔离通过高速光耦实现。
7、进一步的，所述比较器与第一处理器之间的电气隔离通过隔离运放实现。
8、脉冲幅值采集部分的电气隔离采用高速隔离运放，脉冲边沿检测部分通过高速光耦实现电气隔离，实现外部电缆信号和内部信号处理系统的电气隔离，保证了后级信号采样系统的安全、可靠、稳定运行。高速隔离运放，高速光耦保证了信号波形失真尽可能小，提高波形边沿时刻的采样精度。
9、进一步的，所述第一处理器采用arm处理器。
10、进一步的，所述第二处理器为fpga处理器。
11、进一步的，所述arm与fpga通过spi总线连接，与外部通讯系统通过can总线连接。
12、进一步的，所述fpga与外部对时系统通过b码进行对时，并对采样得到的边沿信号打时间戳，并将结果通过spi总线发送给arm进行后续处理。
13、arm外设接口丰富(adc/dac/spi/uart/can)、配置简单、算法编程易于实现、成本低，用于实现脉冲幅值采样，算法处理，比较器阈值设定及其它通讯功能；fpga硬件可编程、电路延时可控、信号处理速度快，用于实现外部b码对时信号解码，脉冲边沿时刻采样及打时间戳等功能。arm+fpga双核系统充分发挥了arm和fpga各自的优势，而且总体成本较低。采用soc架构的fpga，或者fpga+专门的adc/dac电路也能满足要求，但系统成本更高，配置复杂。
14、进一步的，所述脉冲输入端包括emc防护电路和分压网络。
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1.一种脉冲隔离采样电路，包括用于采集脉冲的脉冲输入端、比较器，其特征在于，还包括第一处理器和第二处理器，所述脉冲输入端分为两路，第一路通过电气隔离和模数转换进入第一处理器，以实现第一处理器对脉冲幅值的采样；第二路输入比较器，比较器的输出端通过电气隔离连接第二处理器，以实现第二处理器对脉冲进行边沿采样；第一处理器连接第二处理器，以实现根据脉冲幅值和脉冲边沿间隔进行计算，得到比较器门槛电压，再通过数模转换和电气隔离后连接比较器作为参考电压。
2.根据权利要求1所述的脉冲隔离采样电路，其特征在于，所述第一路与第一处理器之间的电气隔离通过高速隔离运放实现。
3.根据权利要求2所述的脉冲隔离采样电路，其特征在于，所述比较器输出端与第二处理器之间的电气隔离通过高速光耦实现。
4.根据权利要求3所述的脉冲隔离采样电路，其特征在于，所述比较器与第一处理器之间的电气隔离通过隔离运放实现。
5.根据权利要求4所述的脉冲隔离采样电路，其特征在于，所述第一处理器采用ARM处理器。
6.根据权利要求5所述的脉冲隔离采样电路，其特征在于，所述第二
7.根据权利要求6所述的脉冲隔离采样电路，其特征在于，所述ARM与FPGA通过SPI总线连接，与外部通讯系统通过CAN总线连接。
8.根据权利要求7所述的脉冲隔离采样电路，其特征在于，FPGA与外部对时系统通过B码进行对时，并对采样得到的边沿信号打时间戳，并将结果通过SPI总线发送给ARM进行处理。
9.根据权利要求6所述的脉冲隔离采样电路，其特征在于，所述脉冲输入端包括EMC防护电路和分压网络。
...【技术特征摘要】
1.一种脉冲隔离采样电路，包括用于采集脉冲的脉冲输入端、比较器，其特征在于，还包括第一处理器和第二处理器，所述脉冲输入端分为两路，第一路通过电气隔离和模数转换进入第一处理器，以实现第一处理器对脉冲幅值的采样；第二路输入比较器，比较器的输出端通过电气隔离连接第二处理器，以实现第二处理器对脉冲进行边沿采样；第一处理器连接第二处理器，以实现根据脉冲幅值和脉冲边沿间隔进行计算，得到比较器门槛电压，再通过数模转换和电气隔离后连接比较器作为参考电压。
2.根据权利要求1所述的脉冲隔离采样电路，其特征在于，所述第一路与第一处理器之间的电气隔离通过高速隔离运放实现。
3.根据权利要求2所述的脉冲隔离采样电路，其特征在于，所述比较器输出端与第二处理器之间的电气隔离通过高速光耦实现。
4.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱晓军，郭震，侯涛，胡翔宇，李莎莎，靳鹏飞，王群伟，王希栋，岳银恒，王晋华，常岭，郑晓雷，
申请(专利权)人：许昌许继软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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