[发明专利]一种闭环数字加速度检波器谐波失真系统及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种闭环加速度检波器及方法，特别涉及一种闭环数字加速度检波器谐波失真系统及测试方法。

背景技术

闭环加速度检波器具有非常优良的性能指标，总谐波失真在-100dB一下。传统的测量手段，不能真正测量出它的谐波失真。传统的机械测量方法，测量系统自身的谐波失真已经远远大于闭环加速度检波器本身的谐波失真。

为了解决闭环加速度检波器谐波失真的测试问题，我们发明了这种全新的谐波失真的测试方法，该测试方法可以测试大于-120dB以上的谐波失真。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种闭环数字加速度检波器谐波失真系统及测试方法，该测试系统和方法可以测试大于-120dB以上的谐波失真。

本发明提到的一种闭环数字加速度检波器谐波失真系统，其技术方案是：包括双线圈加速度检波器、差分放大和系统处理单元、反馈控制单元、精密信号源单元，其中，双线圈加速度检波器设有两组线圈，一组作为感知线圈，另外一组作为反馈控制线圈，所述感知线圈连接到差分放大和系统处理单元，所述反馈控制线圈连接到反馈控制单元；所述差分放大和系统处理单元包括感知信号放大和四阶积分处理电路，把输出信号送到检波器输出端口；所述的反馈控制单元，是将检波器输出端口和精密信号源的信号相叠加，然后把反馈控制信号加到反馈控制线圈；所述精密信号源产生谐波失真低于-120dB的标准正弦信号。

上述的精密信号源包括：六阶Delta Sigma一位数据流发生器，信号频率控制输入，信号幅度控制输入和基于DAC1281的数模转换电路，所述六阶Delta Sigma一位数据流发生器通过基于DAC1281的数模转换电路处理后输出信号，输出信号再连接信号频率控制输出和信号幅度控制输出。

上述的六阶Delta Sigma一位数据流发生器是基于FPGA实现的。

上述的六阶Delta Sigma一位数据流发生器包括仿真器hil、开关switch、数字滤波器、输出对象，输入信号通过仿真器hil处理后，通过开关switch及数字滤波器输出到输出对象Scope。

本发明提到的一种闭环数字加速度检波器谐波失真系统的测试方法，包括以下过程：

闭环加速度检波器拥有两个线圈：一个线圈作为感知线圈， 另一个线圈作为闭环控制线圈，根据洛伦兹定律，当一个在磁场中的线圈内部有电流流过的时候，就会产生洛伦兹力，当外部有振动产生的时候，感知线圈和电磁场发生相对运动，感知线圈切割磁力线，根据楞次定律，线圈的两端就会产生感应电动势，感应电动势经过放大，通过差分放大和系统处理单元多次积分后输出，把输出信号送到检波器输出端口；所述的反馈控制单元，是将检波器输出端口和精密信号源的信号相叠加，然后把反馈控制信号加到反馈控制线圈上；

通过设计的高精度的正弦波信号，将其叠加在反馈控制信号上，在没有外部振动的情况下，使线圈产生相对运动，通过测试输出信号的谐波失真，来确定闭环加速度检波器系统的谐波失真。

上述精密信号源产生谐波失真低于-120dB的标准正弦信号。

本发明的有益效果是：在外部有振动产生的时候，感知线圈和电磁场发生相对运动，感知线圈切割磁力线，根据楞次定律，线圈的两端就会产生感应电动势，感应电动势经过放大，通过差分放大和系统处理单元多次积分后输出，把输出信号送到检波器输出端口；反馈控制单元将检波器输出端口和精密信号源的信号相叠加，然后把反馈控制信号加到反馈控制线圈上，通过设计的高精度的正弦波信号，将其叠加在反馈控制信号上，可以测试大于-120dB以上的谐波失真。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是六阶Delta Sigma 一位数据流发生器的Simulink数学模型示意图；

附图3是六阶Delta Sigma 一位数据流发生器的部分硬件连接图；

附图4是本实施例的系统噪声和总谐波失真示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。