准周期信号基2同步数据采集系统的设计
时间:04-05
来源:21ic
点击:
030FH和030FH。
单片机倍频电路:产生同步信号进行同步采样,保证信号截断长度正好是信号周期的整数倍。
A/D转换器:采用AD678芯片实现模数转换。AD678是带采样保持器的12位A/D转换器,其精度为2-12=1/4096=0.024%,转换时间为5μs,其工作速率满足采样频率的要求。
3 性能及误差分析
(1)输入信号上下限频率fxH和fxL的确定
当输入信号频率较高时,(3)式中的n取4位二进制,考虑到单片机的中断响应时间需要3~8个T0,因此由(2)式可求得:
Txmin=8х24T0+TP=128μs+TP (7)
式(7)中的TP为单片机周期预测所需的时间,设约为72μs。
当输入信号频率较低时,(3)式中的n取8位二进制,(4)式中的M可取16位二进制的最大值,因此由(2)式可求得:
Txmax=28х216T0≈16s (8)
则由(7)、(8)两式可确定:
fxH≤5kHz和fxH≥0.1Hz
(2)误差分析
根据(5)式估算的周期值,如果准周期信号的周期变化是均匀的,即遵从匀变速规律,由此引入的误差为0;如果周期变化是非均匀的,则仍会带来一定误差。在许多实际应用场合(如旋转机械的起停过程)周期主要是匀变速或接近匀变速,而少许的偏离经(5)式的修正后影响很小。其它的计数误差和单片机中断引起的误差,可看作系统误差,由单片机修正。
本文介绍的准周期信号同步数据采集系统,借助单片机的周期预测功能,对准周期信号智能倍频,从而实现整周期基2同步采样,进而大大消除频谱分析中的泄漏误差和栅栏效应,在机械故障诊断、信号测试等相关领域具有很强的实用性。
- 8位高速A/D转换器TLC5510的应用(02-16)
- 毫欧姆电阻在汽车电子系统中的应用(05-11)
- 24位高精度模数转换器ADSl258的原理应用(11-28)
- 电子式互感器中数据采集系统误差补偿的设计与实现(01-01)
- 用于大型地震勘探网的高精度低功耗自检测数据采集系统(02-20)
- 为应变计应用选择合适的放大器(03-25)