嵌入式时栅传感器高精度激励设计.pdfVIP

第28卷 第 12期 传 感 技 术 学 报 V01_28 No．12 2015年 12月 CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS Dec．2015 High—PrecisionExcitationDesignM ethodfor EmbeddedTimeGratingSensor WANGTing一，P删 GDonglin ， Liang ，CHEN Xihou (1．ChongqingUniversityofTechnology，CollegeofMechanicalEngineering，Chongqing400054，China 2．EngineeringResearchCenterofMechanicalTestingTechnologyandEquipment． ￡wofeducationChongqingKeyLaboratoryofTime—Grating SensingandAdvancedTestingTechnology，Chongqing400054，China) Abstract：Thebasicprincipleofembeddedtimegratingsensorwasintroduced，andthe influenceofaccuracy causedbytwoexcitationsignalswithvariableamplitudesandnon-orthogonalphaseswasanalyzed．BasedonDDS andfeedbackcontroltheexcitationsignalgeneratorwithhighprecisionwasdesigned．Theprogrammable—gainam · plifierwasusedtomodulatetheamplitudeoftwoexcitationsignals，whichachievedequalamplitude，andtheo~hog— onalsignalswererealizedthroughthefeedbackcontrolmethod．Theexperimentalresultsshowthattheshort—period errorhasbeenreducedfrom ±65 to±16 ．andtheconstanterrorhasbeenbasicallyeliminatedbyusingthisclosed— loopcontrolmethod．Theaccuracyofthesensorhavebeengreatlyimproved． Keywords：embeddedtimegratingsensor；high—precisionexcitationsignals；DDS；programmable—gainamplifier； closed—loopcontrol EEACC：7230 doi：10．39690．issn．1004-1699．2015．12．014 嵌入式时栅传感器高精度激励设计 王 婷 ，彭东林 ，武 亮 ，陈锡侯 (1．重庆理工大学机械工程学院，重庆 400054； 2．机械检测技术与装备教育部工程中心，时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室 ，重庆400054) 摘 要 ：介绍了嵌入式时栅传感器的基本原理，分析了两相激励信号不一致性主要是幅值不等和相位不正交对传感器测量 精度的影响。基于DDS原理结合反馈控制设计了高精度的激励信号模块，采用反馈电路控制可程控放大电路调理两相信号 幅值 ，实现了激励信号的幅值相等，基于闭环反馈控制直接修改数字激励信号实现了信号的相位正交。实验研究结果表明，采 用这种闭环控制的方法 ，传感器短周期测角误差从±65降低N_+16左右，常值误差基本消除，传感器精度大幅度提高。 关键词 ：嵌入式时栅传感器；高精度激励；DDS；可程控增益放大电路；闭环控制 中图分类号：TP302 文献标识码 ：A 文章编号 ：