| [页数]:42 [字数]:16540 [目录] 1 绪论 2 正交信号的产生 3 信号的处理 4 全文总结 附录 [摘要] 整个系统的主要内容是为感应同步器提供正弦，余弦工作电源，并对两路信号进行硬件的处理。通过对正弦，余弦函数变化的感应电动势信号的检测处理，便可测量出直线位移量。此装置主要运用于精确测量比较微小的位移变化，该装置广泛用于三坐标测量机、程控数控机床及高精度重型机床及加工中心测量装置等。 本课题主要是要产生感应同步器要求的正交信号，并对正交信号进行必要的硬件处理。正交信号的产生是利用FPGA的DSP开发工具DSP Builder对基本DDFS(直接数字频率合成)建模，并由该DDFS模块实现正交信号发生器，信号的硬件处理方面主要包括信号的D/A转换，过滤，放大，功放。依此利用DAC0832芯片，RC有源滤波，基本差动放大电路和甲乙类功放电路进行硬件处理。经过对通过感应同步器的信号接收，误差处理后能精确的知道感应同步器定子和转子间微小的位移变化，利用这个方法可以精确的用于很多的测量系统中。 [正文] 1绪论 1.1 课题的来源 需求分析和研究现状 1.1.1 课题来源 感应同步器是一种精密的位移检测原件，精度很高，广泛应用于生产实际中，它需要产生两路正交激励信号和采集感应信号，它与数显装置一起构成机械位移量的精密测量系统，广泛应用在航空航天，机械加工，精密仪器、闭环数控等领域。 本课题主要来源于感应同步器的广泛应用中。 1.1.2 需求分析 下面这一组数据，可以看出感应同步器的市场需求很大。 据中国机床工具工业协会数显装置分会秘书处预测，2006年，全球数显行业(含光栅、磁栅、球栅、容栅、感应同步器等行业)的总市场容量已达10亿美元，其中容栅式数显量具的市场容量约3亿美元,占全球总市场容量30%左右。如果以每年增长15%~20%测算，到2010年，我们估计全球容栅数显量具的市场容量将达到5亿美元以上，按每把容栅数显量具的售价以平均30美元计算，到2010年容栅数显量具的需求量将达到1,700万套左右，其中中国国内市场需求约为210套。 感应同步器的需求如此之大，利用感应同步器完成一种精密的位移测量是很普遍的，本课题就是利用感应同步器的这一应用来完成微小位移的精确测量的。 1.1.3 国内外研究的实例分析 本次设计采用同步采集两路信号，用快速傅里叶变换（FFT），分别求解每路信号的初相位，其差就是两路信号的相位差，相应得出位移。课题中利用VHDL编程,在软件中进行程序的调试和生成硬件电路,最后产生正交信号波形. 下图就是直线感应同步器的示意图，它是定尺和滑尺组成。从感应同步器的结构中可以看出它工作时所需要的两路电源。 ...... [参考文献] [ 1 ] 顾启民，高琴妹，访启等．基于LabVIEW的智能控制器自动测试系统的研制[J]．微计算机信息(测控自动化)，2007，23 (4—1)：171-173． [ 2 ] 鲍一丹，王立大，蔡建平．虚拟仪器技术在拖拉机性能测试中的应用[J]．浙江大学学报( 农业与生命科学版)，2003，29(3)：335—338. [ 3 ] Widlar R．New developments in IC voltage regulators [ J ] ．IEEE Sol Sta Circ，1971，6(1)：2—7． [ 4 ] 冯勇建，胡洪平．一种低功耗CMOS带隙基准电压源的实现[J]．微电子学，2007，37(2)：231-233． [ 5 ] 曾健平，邹韦华，易峰等．高电源抑制比带隙基准电压源的设计[J]．集成电路设计与开发，2007，32(11)：984—986． [ 6 ] 毕查德?拉扎维．模拟CMOS集成电路设计[M].西安：西安交通大学出版社．2003． [ 7 ] Phillip E Allen，Douglas R Holberg．CMOS模拟集成电路设计[M]．电子工业出版社，2005. [ 8 ] 冯杰．任意波形发生器[J]．电子世界．2004(7)：55． [ 9 ] 张屺，杨波，冯旭哲等．程控宽带正交信号发生仪[J]．电子工程师．2 0 00(4)：26—27． [ 10 ] 张李勇，陈朗，张飞舟．基于8051单片机的双通道波形发生器的设计与实现[J]．计算机工程与应用．2004(8)：100—103． ...... [原文截取] 目录 摘要 I Abstract II 1绪论 1 1.1 课题的来源 需求分析和研究现状 1 1.1.1 课题来源 1 1.1.2 需求分析 1 1.1.3 国内外研究的实例分析 1 1.2课题实现目标的可行性分析 3 1.2.1感应同步器的基本原理 4 1.2.2课题的设计流程图 4 1.3整体系统的功能及可行性 5 1.3.1总体框架与系统划分 5 1.3.2 各子模块的实现方法 5 1.4 本章小结 7 2 正交信号的产生 8 2.1 本课题要求两路信号的特征 8 2.2 FPGA……………………………………………………………………… 8 2.2.1 FPGA的工作原理 8 2.2.2 FPGA的应用 8 2.3 DDFS的基本原理 9 2.3.1 DDFS建模设计与仿真分析 11 2.3.2 正交信号发生器的设计 12 2.3.3 正交弦信号的产生 13 2.4 本章小结 15 3 信号的处理 16 3.1 整体硬件电路的设计 16 3.2 信号的D/A转换 16 3.3 信号的滤波 17 3.3.1 滤波的形式 17 3.3.2 滤波电路的设计 18 3.4 信号的放大 1..... |
基于Fusion的感应同步器的信号处理
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