專利名稱：一種高精度測頻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種測量頻率的儀器系統(tǒng)，尤其是涉及ー種高精度測頻系統(tǒng)。
背景技術：
振弦式傳感器具有結(jié)構簡單、精度高、長期穩(wěn)定性好等特點，振弦式傳感器輸出為頻率信號，而頻率信號是能獲得很高測量精度信號，并且適于長距離傳輸也不會降低其精度，便于與微機接ロ，有較強的抗干擾能力。振弦式傳感器是根據(jù)其諧振頻率與所受的壓力存在某種對應關系而工作的，由于振弦和其支座所用材料的線膨脹系數(shù)不同， 因此在溫度升降時頻率會發(fā)生變化，即對于相同的壓力，如果測試環(huán)境溫度不同，振弦式傳感器的諧振頻率也會不同，因此會給測量帶來誤差。現(xiàn)有的基于振弦式傳感器的測頻儀，由于測試環(huán)境溫度和溫度補償效果的原因，測試精度往往會受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供可以減小溫度對振弦式傳感器頻率測量的影響，測量精度高的測頻系統(tǒng)。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用了ー種高精度測頻系統(tǒng)，包括激振電路、振弦式傳感器、傳感器測振電路和溫度補償電路，所述傳感器測振電路由放大電路、整形電路、分頻電路和計數(shù)器連接組成，所述溫度補償電路由溫度轉(zhuǎn)換電路、放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路連接組成。系統(tǒng)通過單片機控制激振電路對弦進行激勵，使振弦式傳感器輸出頻率信號，由單片機的I/o ロ發(fā)出脈沖，利用高頻變壓器和倍壓電路升壓，產(chǎn)生高壓脈沖激勵振弦使之振動。振弦式傳感器是頻率型傳感器，其線圈既是激振線圈又是拾振線圈，本發(fā)明采用的是單線圈振弦傳感器，激振和拾振分時進行。在振弦振起來以后，撤去激振信號，被激勵的振弦產(chǎn)生共振，通過感應線圈將其轉(zhuǎn)換成正弦信號輸出，其輸出是毫伏級信號，且是衰減的，持續(xù)時間一般不超過Is。所以本發(fā)明設計了頻率信號的放大電路和整形電路，對感應出來的信號進行濾波放大、整形，得到標準的方形信號。本發(fā)明具有的有益效果測頻系統(tǒng)由于采用了溫度補償電路，有效地減小了溫度對振弦式傳感器頻率測量的影響，提高了測試精度。


圖I是本發(fā)明的硬件結(jié)構 圖2是補償電路中恒流源原理框圖。
具體實施例方式如圖I所示是ー種高精度測頻系統(tǒng)，包括激振電路、振弦式傳感器、傳感器測振電路和溫度補償電路，所述傳感器測振電路由放大電路、整形電路、分頻電路和計數(shù)器連接組成，所述溫度補償電路由溫度轉(zhuǎn)換電路、放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路連接組成。系統(tǒng)通過單片機控制激振電路對弦進行激勵，使振弦式傳感器輸出頻率信號，由單片機的I/o ロ發(fā)出脈沖，利用高頻變壓器和倍壓電路升壓，產(chǎn)生高壓脈沖激勵振弦使之振動。振弦式傳感器是頻率型傳感器，其線圈既是激振線圈又是拾振線圈，本發(fā)明采用的是單線圈振弦傳感器，激振和拾振分時進行。在振弦振起來以后，撤去激振信號，被激勵 的振弦產(chǎn)生共振，通過感應線圈將其轉(zhuǎn)換成正弦信號輸出，其輸出是毫伏級信號，且是衰減的，持續(xù)時間一般不超過Is。所以本發(fā)明設計了頻率信號的放大電路和整形電路，對感應出來的信號進行濾波放大、整形，得到標準的方形信號。圖2為溫度補償電路所采用的恒流源原理框圖。溫度補償原理是在傳感器中封裝ー個熱敏電阻，通過恒流源向熱敏電阻提供恒定電流、在電阻兩端產(chǎn)生電壓降，此電壓經(jīng)過放大電路進入A/D轉(zhuǎn)換電路。經(jīng)測量電路，可得出熱敏電阻的相應的電阻值，再根據(jù)溫度與阻值的關系可得到溫度值。通過振弦式傳感器的數(shù)學模型
/し—だ)
式中G為振弦式傳感器的線性系數(shù)；K為其溫度系數(shù)；為傳感器初始頻率；
為傳感器的初始溫度。經(jīng)過老化已達到穩(wěn)定的傳感器，G、K不變。因此只要在測頻率的同時也測出傳感器的溫度，就能很方便地對其進行溫度補償，以提高測試精度。熱敏電阻通過恒流源得到的電壓信號為模擬信號，通過A/D轉(zhuǎn)換電路可將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，便于單片機采集、分析和計算。
權利要求
1.ー種高精度測頻系統(tǒng)，包括激振電路、振弦式傳感器、傳感器測振電路和溫度補償電路，所述傳感器測振電路由放大電路、整形電路、分頻電路和計數(shù)器連接組成，其特征在于所述溫度補償電路由溫度轉(zhuǎn)換電路、放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路連接組成。
2.如權利要求I所述的ー種高精度測頻系統(tǒng)，其中所述的振弦式傳感器為頻率型傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高精度測頻系統(tǒng)，包括激振電路、振弦式傳感器、傳感器測振電路和溫度補償電路，所述傳感器測振電路由放大電路、整形電路、分頻電路和計數(shù)器連接組成，所述溫度補償電路由溫度轉(zhuǎn)換電路、放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路連接組成。本測頻系統(tǒng)由于采用了溫度補償電路，有效地減小了溫度對振弦式傳感器頻率測量的影響，提高了測試精度。
文檔編號G01R23/10GK102645582SQ20121010858
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月15日 優(yōu)先權日2012年4月15日
發(fā)明者嚴烽 申請人:成都強烽科技有限責任公司