專利名稱：交流激勵(lì)多通道電感式微位移傳感器信號(hào)抗干擾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測(cè)量信號(hào)處理技術(shù)，主要涉及一種交流激勵(lì)多通道電感式微位移傳感器信號(hào)抗干擾方法。
背景技術(shù)：
在電子設(shè)備、電子儀器和用電裝置中，連接導(dǎo)線起著重要的傳輸作用，為整齊美觀、便于固定，利于維修檢查，總是把內(nèi)部連接導(dǎo)線捆扎成束，但這樣做卻使導(dǎo)線之間存在不同程度的耦合干擾，即串?dāng)_。串?dāng)_是指由于較近的線間的電磁相互作用，造成一條線中的信號(hào)耦合至另一條線中而對(duì)其產(chǎn)生干擾。串?dāng)_嚴(yán)重的會(huì)使設(shè)備遭受干擾而導(dǎo)致性能下降或功能不正常。印制電路板傳輸線、平行傳輸線抗干擾常采用控制線寬、線間距、加屏蔽等措施， 很大程度上抑制了通道間串?dāng)_。由于線間分布電容、分布電感始終存在，耦合不可避免，尤其是對(duì)于性質(zhì)相同的交流激勵(lì)多通道電感式微位移傳感器信號(hào)，當(dāng)通過(guò)平行傳輸線傳輸信號(hào)時(shí)，串?dāng)_的存在對(duì)測(cè)量結(jié)果造成了嚴(yán)重的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種交流激勵(lì)多通道電感式微位移傳感器信號(hào)抗干擾方法，該方法基于平行傳輸線理論，建立了通道間串?dāng)_模型，對(duì)于相敏檢波的電感傳感器信號(hào)處理系統(tǒng)，通過(guò)各通道傳感器激勵(lì)信號(hào)頻率的差異化的措施，以達(dá)到徹底消除通道間的串?dāng)_。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種交流激勵(lì)多通道電感式微位移傳感器信號(hào)抗干擾方法，對(duì)于32通道傳感器信號(hào)處理系統(tǒng)，每8個(gè)通道為一組，共分4組，設(shè)置多通道傳感器激勵(lì)信號(hào)頻率fu滿足下述關(guān)系fiJ+1-fij = Δ fr, (i = 1,2,3 ； j = 1,2, ...,7) (I)fi+1J-f= Δ f1； (i = 1,2,3 ； j = 1,2, ...,7) (2)式中i—傳感器分組序號(hào)；j——組內(nèi)傳感器序號(hào)；f.j—第i組第j個(gè)傳感器的激勵(lì)信號(hào)頻率；Afr——組內(nèi)相鄰傳感器的激勵(lì)信號(hào)頻率差；Δ fx—相鄰組之間傳感器的激勵(lì)信號(hào)頻率差。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)于交流激勵(lì)多通道電感式微位移平行傳輸信號(hào)，通過(guò)傳感器激勵(lì)信號(hào)頻率的差異化，可徹底消除通道間的串?dāng)_，方法簡(jiǎn)單且易實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
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對(duì)于幾何量多點(diǎn)測(cè)量，需要使用多個(gè)傳感器。單個(gè)傳感器需要配用相應(yīng)的傳感器信號(hào)處理電路，幾何量多點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng)沿用了這種思路，構(gòu)成多傳感器多通道信號(hào)系統(tǒng)。對(duì)于交流激勵(lì)并行傳輸?shù)亩嗤ǖ纻鞲衅飨到y(tǒng)，由于電磁耦合的存在，通道之間不可避免存在相互干擾，通常稱為串?dāng)_現(xiàn)象，串?dāng)_極大地影響了測(cè)量系統(tǒng)的性能。設(shè)傳感器i 測(cè)量的位移信號(hào)為Xi⑴，傳感器i的激勵(lì)信號(hào)為COS ω t，傳感器i的輸出為Ii⑴，經(jīng)傳感器及信號(hào)處理電路后輸出為Zi⑴，基于平行傳輸線理論[93_96]，則通道之間串?dāng)_的模型可描述如下
(O -— ^1X1 (i) cos(<yi + ^1)+ α21χ2 (i) cos(<yi + ^2) + --- + anlJcfl (t) cos(at + φη)
y2 (t) = U2X1 (t) cos(o)t + φ2) + a12xt (i) cos(<yi + 外)+ …+ an2xn (t) cos(o/ + φη). ..
yn it) = anxn (t) cos(cot + φη) + i x, (0 cos(6Ji + Ip1) + a2nx2 (i) cos(a)t + φ2) + ···式中一Bij (i, j = 1,2,…，n，且i關(guān)j)，為傳感器信號(hào)之間的干擾系數(shù)?？梢?jiàn)，輸出信號(hào)yn中存在不希望看到的通道信號(hào)之間的相互串?dāng)_現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)研究表明這個(gè)數(shù)學(xué)模型很好地描述了多通道傳感器信號(hào)間的這種干擾關(guān)系。要徹底消除這種干擾，一個(gè)途徑是要從根本上消滅這些干擾系數(shù)，這些干擾系數(shù)的大小是不確定的，然而由于這種干擾是通過(guò)電磁耦合傳播的，是很難克服的，進(jìn)口設(shè)備中也存在這種現(xiàn)象。下面在分析相敏檢波原理的基礎(chǔ)上，來(lái)尋找消除通道間串?dāng)_影響的有效途徑?；谙嗝魴z波原理，對(duì)于yi(t)，檢波輸出Zi' (t)為
IaiXi (t) cos(iyi + ^.) + anxx {t) cos{&t + ^1) + a2ix2 (t) cos(a)t + 爐2) + .·.] cos(< i + φι)
CtiXi (t) cos2 (ω + ψι) +
auxx (t) cos(6)t + φχ) cos(a)t + φ() + a2ix2 (t) cos(oi + φ2) cos(oi + 只)H—
I+ cos !(ω + ψι)
+ ιΛ(0
οο^[2ω + {φχ + φ )] + cos(妁一奶)+
^ο^[2ω + {φ2 + )] + cos(p2 —灼)+
—(O + aux{(t)cos(的- φ) + UliX1 (/)cos(^2 ―奶)+ …} 權(quán)利要求
1. 一種交流激勵(lì)多通道電感式微位移傳感器信號(hào)抗干擾方法，其特征在于對(duì)于32通道傳感器信號(hào)處理系統(tǒng)，每8個(gè)通道為一組，共分4組，設(shè)置多通道傳感器激勵(lì)信號(hào)頻率fu 滿足下述關(guān)系fiJ+1-fij = Afr, (i = 1,2,3 ；j = 1,2, -,7) (I) fi+1J-fij = (i = 1,2,3 ；j = 1,2, -,7) (2)式中i——傳感器分組序號(hào)；j—組內(nèi)傳感器序號(hào)；fij——第i組第j個(gè)傳感器的激勵(lì)信號(hào)頻率；Afr——組內(nèi)相鄰傳感器的激勵(lì)信號(hào)頻率差；Δ fx——相鄰組之間傳感器的激勵(lì)信號(hào)頻率差。
全文摘要
交流激勵(lì)多通道電感式微位移傳感器信號(hào)抗干擾方法屬于測(cè)量信號(hào)處理技術(shù)；為消除通道信號(hào)間的串?dāng)_，對(duì)于32通道傳感器信號(hào)處理系統(tǒng)，每8個(gè)通道為一組，共分4組，設(shè)置多通道傳感器激勵(lì)信號(hào)頻率fij滿足下述關(guān)系|fij+1-fij|＝Δfr，(i＝1，2，3；j＝1，2，…，7)(1)|fi+1j-fij|＝Δfl，(i＝1，2，3；j＝1，2，…，7)(2)式中i為傳感器分組序號(hào)；j為組內(nèi)傳感器序號(hào)；fij為第i組第j個(gè)傳感器的激勵(lì)信號(hào)頻率；Δfr為組內(nèi)相鄰傳感器的激勵(lì)信號(hào)頻率差；Δfl為相鄰組之間傳感器的激勵(lì)信號(hào)頻率差。通過(guò)各通道傳感器激勵(lì)信號(hào)頻率的差異化措施，可徹底地消除通道間的串?dāng)_；本方法具有作業(yè)效果好、簡(jiǎn)單且易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B7/02GK102589407SQ201210044970
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者樸偉英, 王雷, 袁怡寶, 許連虎 申請(qǐng)人:哈爾濱海太精密量?jī)x有限公司