专利名称：一种交流比率信号采集计算方法
一种交流比率信号采集计算方法技术领域
本发明属于航空电子技术类，涉及到一种利用现有硬件平台采集及计算交流比率信号的方法。
背景技术：
交流比率信号是飞机上比较常见的基础信号，主要用于角度、位移的精密测量。目前针对飞机上交流比率信号的采集，一般采用的是在采集到激励信号整形后的上升沿后， 延1/4激励信号周期，然后采集信号电压和激励电压的数值，求比值得出结果。该方法简单实用，其基于的原理是信号与激励是同相位的，这样理论上采集任意一点都可以求出交流比率的值。但在实际情况下，交流信号传输过程中，由于线路分布参数的影响，信号与激励总是存在相位差。在相位差较小时，目前采集计算的结果误差较小。在相位差较大时则会引入较大的误差。发明内容
发明目的提供一种交流比率信号的采集及计算方法，能够在交流比率信号与交流比率激励存在较大的相位差时，也能正确地得出交流比率的值。
本发明的技术方案一种交流比率信号采集计算方法，利用到信号采集电路，所述信号采集电路由两个模数转换器ADCl和ADC2、一个激励整形电路3及处理器4组成，交流比率信号接入模数转换器ADCl，交流比率激励接入ADC2及激励整形电路3，处理器与ADCl、 ADC2以及激励整形电路3连接，其中
交流比率信号X= Vxsin(cot-θ )(1)
交流比率激励Y= Vysin (ω t)(2)
其中，Vx为信号电压，Vy为激励电压，《t为激励相位，θ为信号与激励相位差，Vx通过交流比率信号和交流比率激励获得比率值AWM = (.sign)—，步骤如下Vy
步骤一处理器中断接口监控激励整形电路的输出，当发现信号有上升沿的时候， 同时启动ADCl及ADC2进行数据转换，记录第一组数据转换结果
Xa = Vxsin(a - β - θ )(3)
Ya = Vysin(a - β )(4)
等待激励信号的1/4周期信号长度之后，记录第二组数据转换结果
Xb = Vxsin(a - θ )(5)
Yb = Vysin(a )(6)
等待激励信号的1/4周期信号长度之后，记录第三组数据转换结果
Xc = Vxsin(a + β - θ )(7)
Yc = Vysin(a + β )(8)
其中，α为第二组数据采集时的相位，β为采集点之间的相位差；
步骤二 计算中间数据
Xa ‘ Xc = Vx2 · sin(a - β - θ ) · sin(a + β - θ ) = Vx2 ‘ (sin2(a - θ )-sin2^ ) (9)
将公式(5)代入公式(9)得到
Xa · Xc = Vx2Sin2 (α - θ ) -Vx2Sin2 β = Xb2-Vx2Sin2 β，即
Vx2Sin2 β = Xb2-Xa · Xc(10)
同理得出
Vy2Sin2 β = Yb2-Ya · Yc(11)
从而得到两个中间数据；
步骤三根据比率值公式
权利要求
1. 一种交流比率信号采集计算方法，利用到信号采集电路，所述信号采集电路由两个模数转换器ADC1[1]和ADC2[2]、一个激励整形电路[3]及处理器[4]组成，交流比率信号接入模数转换器ADC1[1]，交流比率激励接入ADC2 [2]及激励整形电路[3]，处理器与 ADC1[1]、ADC2[2]以及激励整形电路[3]连接，其中交流比率信号X = Vxsin (on-θ )(1)交流比率激励Y = Vysin( t)(2)其中，Vx为信号电压，Vy为激励电压，cot为激励相位，θ为信号与激励相位差，通过Vx交流比率信号和交流比率激励获得比率值WWb = (sign)—，其特征在于，包括如下步骤Vy步骤一处理器中断接口监控激励整形电路的输出，当发现信号有上升沿的时候，同时启动ADCl及ADC2进行数据转换，记录第一组数据转换结果Xa = Vxsin(a - β - θ ) Ya = Vysin(a - β )⑶ ⑷等待激励信号的1/4周期信号长度之后，记录第二组数据转换结果Xb = Vxsin(a - θ ) Yb = Vysin ( a )(5)(6)等待激励信号的1/4周期信号长度之后，记录第三组数据转换结果 Xc = Vxsin(a + β - θ )(7)Yc = Vysin(a + β )(8)其中，α为第二组数据采集时的相位，β为采集点之间的相位差； 步骤二 计算中间数据Xa · Xc = Vx2 · sin ( α - β - θ ) · sin ( a + β - θ ) = Vx2 ‘ (sin2 (a - θ ) -sin2 β ) (9) 将公式(5)代入公式(9)得到Xa · Xc = Vx2Sin2 (α - θ ) -Vx2Sin2 β = Xb2-Vx2Sin2 β，即 Vx2Sin2 β = Xb2-Xa · Xc(10)同理得出Vy2Sin2 β = Yb2-Ya · Yc(11)从而得到两个中间数据；Vx步骤三根据比率值公式^^ = (Wgn)7r,将公式10和η代入可得VyId ι Vx Vxsin2 β \Xb2-Xa-Xc^、\Ratio\ = — =-^r- = J——；--(12)1 丨 Vy Vysm2P V Yb2-Ya-Yc得到交流比率的绝对值；步骤四依据0(b · Yb)的符号判定交流比率结果的符号0(b · Yb)为正，则判定符号为+，否则为-。
全文摘要
本发明属于航空电子技术类，涉及到一种利用现有硬件平台采集及计算交流比率信号的方法。利用到的硬件平台为信号采集电路，所述信号采集电路由两个模数转换器ADC1和ADC2、一个激励整形电路3及处理器4组成，交流比率信号接入模数转换器ADC1，交流比率激励接入ADC2及激励整形电路3，处理器与ADC1、ADC2以及激励整形电路3连接。分别采集交流比率信号及交流比率激励后，对采集到的信号进行记录并计算结果，得到交流比率信号的绝对值和符号。本发明利用现有硬件设备，解决了交流比率信号与交流比率激励存在相位差时，会引入误差的问题，能够精确地采集到交流比率信号。
文档编号G01R19/10GK102520233SQ20111041916
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者张魁, 田军 申请人:陕西千山航空电子有限责任公司