重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (7): 161-168.
康成蓥,郭艳梅,于治成
摘要: 提出了一种电场式时栅信号相位变化测量的新方法。利用时栅感应信号频率固定 不变、相移 2π后回到相位初始点的特性,将基于高频脉冲的计数器作为时间测量尺,且时间测 量尺满量程测量时间等于感应信号周期变化时间,通过多重相位时钟采样对时间刻度进行了细 分。感应信号相位周期移动时,其对应时间测量尺上的读数呈现周期性变化。该方法基于时栅 感应信号的固有特点,避免了因构建实体参考信号导致的时间基准不一致、信号偏斜、边沿抖动 等造成的测量误差,以及对多重相位时钟采样性能的限制,进一步提升了测量稳定性和分辨率。 通过设计基于 FPGA芯片的时栅信号处理系统,并在 120对极的电场式圆时栅传感器上对该优 化方法进行了可行性测试,传感器稳定性达到 0.405″,较之前提升近 3倍,理论分辨率和实际分 辨率分别为 0.135″和 0.54″,较之前提升约 2倍。
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