基于Qsys的时栅信号处理系统设计与实现

• 作者: 卜敬 王露露 田伟 赵建 赵有祥 陈自然
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 时栅传感器 信号处理 多路计数 误差修正
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 传感器信号处理
• 页码范围: 1802-1808
• 页数: 7页
• 分类号: TH712
• 字数: 3739字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2019.12.007

摘要

为提高时栅传感器位移测量精度和测量分辨力,研究采用FPGA嵌入式锁相环倍频产生4路同频且相位差为45°的高频时钟脉冲作为测量基准,利用多路并行双边沿计数方法对时栅参考信号和时栅感应信号进行相位测量,通过相位差转换得到具有高分辨力的时栅位移信号.采用Qsys开发平台设计Nios-II软核进行数据处理,利用傅立叶级数谐波修正技术对测量结果进行误差修正,提高时栅传感器的测量精度.在72对极磁场式时栅角位移传感器上进行精度测试,实验结果表明:经过误差修正后,该系统测量的整周误差从-57.2″～92.5″下降到-2.0″～2.5″.作为角位移传感器满足高端装备高精度定位需求,具有重要的工程应用价值.