[发明专利]霍尔信号延时校准方法

摘要

本发明公开的霍尔信号延时校准方法，涉及一种信号在导线中传输延时的校准方法，尤其涉及一种用于火箭橇试验滑轨霍尔信号在导线中传输延时校准方法，属于计量测试领域。本发明采用高精度的授时接收机，即能够实现信号对长距离传输导线中的信号延时进行校准，从而获得滑车在运行中经过每一只霍尔开关传感器的准确时刻；通过获得一系列滑车通过霍尔开关传感器的准确时刻，能够准确地计算出滑车的运动参数曲线，消除不同位置霍尔开关信号由于传输延迟不同引入的误差，同时也能够准确地与其它被测量的参数实现时间同步，提高整个系统的测量精度。本发明解决的技术问题是实现火箭橇试验霍尔信号长距离传输时时间延时的校准。

主权项

1.霍尔信号延时校准方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：根据霍尔信号延时校准要求，在火箭橇试验现场布设霍尔开关传感器；沿火箭橇副轨侧每隔一定的距离安装一套双冗度霍尔开关传感器与转换电路；在运动物体滑车车体侧面安装顺序排列的永磁钢；滑车在运行中，永磁钢的磁场经过霍尔开关传感器，传感器产生脉冲信号；信号经过转换电路后通过固定铺设的电缆信号线传输，送至室内接收器处理，并完成对信号的采集、记录；所述安装顺序排列永磁钢的数量根据试验校准需求而定；步骤二：信号发生器(1)产生1Hz、1V_P‑P～5V_P‑P方波信号送给光电耦合放大器(2)，直流电源(3)给光电耦合放大器(2)供电，将1V_P‑P～5V_P‑P方波信号经过放大后输出1Hz、5V_P‑P～10V_P‑P方波信号送给第一频率计(4)的第一测量端口，第一天线(6)置于测控室外利用馈线与第一授时接收机(5)相连，第一直流稳压电源(7)用于为第一授时接收机(5)供电，将第一授时接收机(5)输出的1pps信号送到第一频率计(4)的第二测量端口，第一频率计(4)测量出两个端口两路方波信号的时间差Δt₁，Δt₁求解公式如公式(1)所示，Δt₁＝t_J1‑t_S1‑ΔT₁ (‑0.5s＜Δt₁＜0.5s)  (1)式中：Δt₁—第一频率计(4)第二测量端口与第一测量端口输入信号的时间差，s；t_J1—第一频率计(4)第二测量端口某时刻测量值，s；t_S1—第一频率计(4)第一测量端口某时刻测量值，s；ΔT₁—第一频率计(4)两个测量端口的测量不同步时间差，s；步骤三：将第二天线(10)置于外场滑轨旁，利用馈线与第二授时接收机(9)相连，第二直流稳压电源(11)用于给第二授时接收机(9)供电，将第二授时接收机(9)输出的1pps信号送到第二频率计(8)的第二测量端口；并将光电耦合放大器(2)放大的信号经过霍尔信号传输线送到位于外场滑轨旁的第二频率计(8)的第一测量端口；第二频率计(8)测量出两个端口输入的两路方波信号的时间差Δt₂；Δt₂＝t_J2‑t_S2‑ΔT₂ (‑0.5s＜Δt₂＜0.5s)  (2)Δt₂—第二频率计(8)第二测量端口与第一测量端口输入信号的时间差， s；t_J2‑第二频率计(8)第二测量端口某时刻测量值，s；t_S2‑第二频率计(8)第一测量端口某时刻测量值，s；Δ_T2‑第二频率计(8)两个测量端口的测量不同步时间差，s；步骤四：如果信号经过霍尔信号传输线送到外场时时间延时Δt，则在同一测量时刻存在如公式(3)所示关系：t_S2＝t_S1+Δt  (3)将公式(1)和公式(2)两式相减，Δt₂‑Δt₁＝(t_J2‑t_J1)‑(t_S2‑t_S1)+ΔT₁‑ΔT₂  (4)并将公式(3)带入公式(4)整理得到；Δt＝(t_J2‑t_J1)‑(Δt₂‑Δt₁)+ΔT₁‑ΔT₂  (5)步骤五：为消除第一授时接收机(5)、第二授时接收机(9)输出的1pps脉冲的时间差(t_J2‑t_J1)，在同一地点放置第一天线(6)和第二天线(10)，第一天线(6)用馈线与第一授时接收机(5)相连，第一直流稳压电源(7)用于给第一授时接收机(5)供电，将第一授时接收机(5)输出的1pps信号送到第一频率计(4)的第一测量端口；将第二天线(10)用馈线与第二授时接收机(9)相连，第二直流稳压电源(11)用于给第二授时接收机(9)供电，将第二授时接收机(9)输出的1pps信号送到第一频率计(4)的第二测量端口，第一频率计(4)测量出两路1pps信号的时间差Δt₃；Δt₃＝(t_J2‑t_J1)  (6)步骤六：将公式(6)带入公式(5)并整理得到：Δt＝Δt₃‑Δt₂+Δt₁+ΔT₁‑ΔT₂  (7)步骤七：为确定公式(5)中测量不同步时间差ΔT₁的大小，用信号发生器(1)产生1Hz、1V_P‑P～10V_P‑P方波信号同时送给第一频率计(4)的两个测量端口，第一频率计(4)能够测量出两个测量端口测量不同步时间差ΔT₁；步骤八：为确定公式(5)中测量不同步时间差ΔT₂的大小，用信号发生器(1)产生1Hz、1V_P‑P～10V_P‑P方波信号同时送给第二频率计(8)的两个测量端口，第二频率计(8)测量出两个测量端口测量不同步时间差ΔT₂；步骤九：将步骤二、三、五、七、八得到的测量结果带入公式(7)中，即得到霍尔信号传输线送到外场时时间延时Δt，所述的时间延时Δt用于霍尔信号延时校准。