一种用于LVDT或RVDT信号的数字解调方法及装置与流程

一种用于lvdt或rvdt信号的数字解调方法及装置
技术领域
1.本申请属于伺服控制技术领域，特别涉及一种用于lvdt或rvdt信号的数字解调方法及装置。


背景技术：

2.在飞机管理系统中，系统需要实时获得各个舵面的位置信息，用于伺服控制和状态监测。lvdt(linear variable differential transformer，线性可变差动变压器)和rvdt(rotary variable differential transformer，旋转可变差动变压器)广泛应用于操纵系统的舵机和作动筒中，用于采集位置信息。
3.在现有的传感器解调方法中，通常采用模拟电路，首先进行模拟电路滤波，再将传感器采集到的信号通过相敏解调电路或其他方式的模拟电路进行信号解调。然而模拟解调电路由于自身的电子属性，具有大量的二极管、电容、运放等模拟电路，其所占体积大，并且自身的可靠性较低，抗干扰能力差，不能满足伺服作动系统中更多的功能和性能要求。


技术实现要素：

4.本申请的目的是提供了一种用于lvdt或rvdt信号的数字解调方法，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
5.在一方面，本申请提供的技术方案是：一种用于lvdt或rvdt信号的数字解调方法，所述方法包括：
6.采集lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号得到多个通道的信号数字量；
7.对所述信号数字量进行积分运算得到信号的波形面积，对高低端信号的波形面积求差值，得到每个余度的传感器采样信号的有效值，即完成lvdt或rvdt的数字解调。
8.进一步的，当所述lvdt或rvdt传感器的余度为n时，所述通道的数量为2n，n为自然数。
9.进一步的，在采集lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号时，每个余度内的通道信号采集多个点。
10.在另一方面，本申请提供的技术方案是：一种用于lvdt或rvdt信号的数字解调装置，所述装置包括：
11.数模转换模块，用于将采集到的lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号进行转换以得到多个通道的信号数字量；
12.数据处理模块，用于对所述信号数字量进行积分运算得到信号的波形面积，以及对高低端信号的波形面积求差值，得到每个余度的传感器采样信号的有效值，即完成lvdt或rvdt的数字解调。
13.进一步的，当所述lvdt或rvdt传感器的余度为n时，所述通道的数量为2n，n为自然数。
14.进一步的，在采集lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号时，每个余度内的
通道信号采集多个点。
15.本申请所提供的lvdt/rvdt的数字解调方法相比传统的模拟解调而言，具有原理简单，体积小，集成度高，可靠性高，抗干扰能力强等优点，实用性强。
附图说明
16.为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
17.图1为本申请的数字解调方法中的信号处理功能流程图。
18.图2为本申请一实施例的传感器数字解调计算流程图。
19.图3为lvdt结构原理示意图。
具体实施方式
20.为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
21.针对现有技术中的模拟解调电路的各种问题，本申请提出了一种对lvdt/rvdt的信号进行数字解调的方法，该基于fpga对数字信号进行滤波、解调等处理，以达到方案简单、可靠性高、抗干扰能力强等目的。
22.本申请提供的一种用于lvdt或rvdt信号的数字解调方法包括：
23.采集lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号得到多个通道的信号数字量；
24.对所述信号数字量进行积分运算得到信号的波形面积，对高低端信号的波形面积求差值，得到每个余度的传感器采样信号的有效值，即完成lvdt或rvdt的数字解调。
25.进一步的，当所述lvdt或rvdt传感器的余度为n时，所述通道的数量为2n，n为自然数。
26.进一步的，在采集lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号时，每个余度内的通道信号采集多个点。
27.另外，本申请还提供了一种用于lvdt或rvdt信号的数字解调装置，所述装置包括：
28.数模转换模块，用于将采集到的lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号进行转换以得到多个通道的信号数字量；
29.数据处理模块，用于对所述信号数字量进行积分运算得到信号的波形面积，以及对高低端信号的波形面积求差值，得到每个余度的传感器采样信号的有效值，即完成lvdt或rvdt的数字解调。
30.进一步的，当所述lvdt或rvdt传感器的余度为n时，所述通道的数量为2n，n为自然数。
31.进一步的，在采集lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号时，每个余度内的通道信号采集多个点。
32.例如图1所示的实施例中，为实现lvdt或rvdt传感器的解调，基于伺服控制板中的数字电路对传感器信号进行处理。舵机和作动筒中的lvdt/rvdt通过硬线将信号传送至伺服控制板，在信号调理后通过ad芯片完成lvdt/rvdt信号的采集和模数转换，采集得到的数字信号送入到fpga中，fpga进行lvdt/rvdt的信号滤波和信号解调处理。
33.其中，数据处理芯片fpga中的lvdt/rvdt数字解调过程如下：
34.1、如图2所示，以四余度的lvdt为例，对于四余度的lvdt，分别采集lvdt传感器每个余度上的高低端信号，可以获得共8个通道的信号，其中每个通道信号采集多个(例如在本申请一实施例中，采集芯片为ad7656时，每个通道可以采集128个点)，得到每个通道(如图3所示lvdt原理图中的h端、l端)信号的数字量。对数字量进行积分运算，求出信号的波形面积；
35.2、对相邻两个通道的高低端信号的波形面积求差值，得到每个余度的传感器采样信号的有效值，即完成lvdt/rvdt的数字解调。最终可得到的解调值可用于伺服控制和传感器的和值监控。
36.本申请提供的用于lvdt或rvdt信号的数字解调方法相比传统的模拟解调而言，具有原理简单，体积小，集成度高，可靠性高，抗干扰能力强等优点，实用性强，具有广阔的发展前景，可以推进伺服系统发展。
37.以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种用于lvdt或rvdt信号的数字解调方法，其特征在于，所述方法包括：采集lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号得到多个通道的信号数字量；对所述信号数字量进行积分运算得到信号的波形面积，对高低端信号的波形面积求差值，得到每个余度的传感器采样信号的有效值，即完成lvdt或rvdt的数字解调。2.如权利要求1所述的用于lvdt或rvdt信号的数字解调方法，其特征在于，当所述lvdt或rvdt传感器的余度为n时，所述通道的数量为2n，n为自然数。3.如权利要求1所述的用于lvdt或rvdt信号的数字解调方法，其特征在于，在采集lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号时，每个余度内的通道信号采集多个点。4.一种用于lvdt或rvdt信号的数字解调装置，其特征在于，所述装置包括：数模转换模块，用于将采集到的lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号进行转换以得到多个通道的信号数字量；数据处理模块，用于对所述信号数字量进行积分运算得到信号的波形面积，以及对高低端信号的波形面积求差值，得到每个余度的传感器采样信号的有效值，即完成lvdt或rvdt的数字解调。5.如权利要求4所述的用于lvdt或rvdt信号的数字解调装置，其特征在于，当所述lvdt或rvdt传感器的余度为n时，所述通道的数量为2n，n为自然数。6.如权利要求4所述的用于lvdt或rvdt信号的数字解调装置，其特征在于，在采集lvdt或rvdt传感器中每个余度的高低端信号时，每个余度内的通道信号采集多个点。

技术总结
本申请提供一种用于LVDT或RVDT信号的数字解调方法，所述方法包括：采集LVDT或RVDT传感器中每个余度的高低端信号得到多个通道的信号数字量；对所述信号数字量进行积分运算得到信号的波形面积，对高低端信号的波形面积求差值，得到每个余度的传感器采样信号的有效值，即完成LVDT或RVDT的数字解调。本申请所提供的LVDT/RVDT的数字解调方法相比传统的模拟解调而言，具有原理简单，体积小，集成度高，可靠性高，抗干扰能力强等优点，实用性强。实用性强。实用性强。


技术研发人员：初兵 罗嘉宁 周靖翔 于慧 葛泽华
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
技术研发日：2021.06.01
技术公布日：2021/10/11