号检测电路之间互不影响。
[0028]本实施例中，第二差分电路202输出端电路连接限幅电路206，输出连接至第二模数转换器204。限幅电路206用于对第二差分电路202的过大的输出进行限幅，当第二差分信号大于预设信号幅值，限幅电路对第二差分信号进行限幅。其中，预设信号幅值根据具体工艺要求设定。
[0029]第一模数转换器203的输入端电路连接第一差分电路201，接收第一差分信号进行模数转换，输出第一数字信号至数字处理器205。
[0030]第二模数转换器204的输入端电路连接限幅电路206，接收第二差分信号进行模数转换，输出第二数字信号至数字处理器205。
[0031]由于第一差分电路201的放大倍率小于第二差分电路202的放大倍率，第一数字信号倍率也小于第二数字信号。
[0032]数字处理器205输入端电路连接第一模数转换器203和第二模数转换器204，接收第一数字信号和第二数字信号。两路不同倍率的差分放大信号分别通过两路模数转换器同步对不同放大倍率的差分信号进行模数转换并同步输出至数字处理器205，数字处理器205根据金属振动陀螺工作速率对两通道的数字信号(即第一数字信号和第二数字信号)选择使用，进行金属振动陀螺的信号检测。
[0033]数字处理器205中设有预设速率阈值，大于预设速率阈值定义金属振动陀螺工作于大速率范围，小于预设速率阈值定义金属振动陀螺工作于大速率范围。当金属振动陀螺工作速率大于预设速率阈值，金属振动陀螺工作于大速率范围时，陀螺信号电压大，此时数字处理器选用小倍率的第一数字信号，以适应大速率，高带宽的工作要求；当金属振动陀螺工作速率小于预设速率阈值，金属振动陀螺工作于小速率的稳态工作情况时，陀螺信号电压微弱，此时数字处理器选用大倍率的第二数字信号，以提高电压分辨率，满足高精度，高带宽的工作要求，提高金属振动陀螺稳态工作时的性能。
[0034]本发明还揭示了金属振动陀螺差分信号高分辨率检测电路实施例二的检测信号选择方法，该方法具体包含以下步骤:
S1、第一差分电路201与第二差分电路202分别对金属振动陀螺差分信号进行信号合成；第一差分电路201的放大倍率小于第二差分电路的放大倍率202。
[0035]S2、第一差分电路201输出第一差分信号至第一模数转换器203进行数模转换输出第一数字信号。
[0036]第二差分电路202输出第二差分信号至第二模数转换器204，进行数模转换输出第二数字信号。
[0037]在第二差分信号输入第二模数转换器204之前，先输入至限幅电路206，判断第二差分信号是否过大，若是，第二差分信号大于限幅电路206的预设信号幅值，限幅电路对第二差分信号进行限幅，后输送第二差分信号至第二模数转换器204 ;若否，则直接输送第二差分信号至第二模数转换器204。
[0038]S3、第一数字信号与第二数字信号同时输入至数字处理器205进行检测信号选择。当金属振动陀螺工作速率大于预设速率阈值，则选择第一差分电路的输出对金属振动陀螺差分信号进行检测；当金属振动陀螺工作速率小于预设速率阈值，则选择第二差分电路的输出对金属振动陀螺差分信号进行检测。
[0039]如图3所示，为数字处理器205进行检测信号选择的一种实施例，具体流程如下: 假定金属振动陀螺差分信号的电压范围为±U，第一差分电路201放大倍率为1，第二差分电路202放大倍率为k。
[0040]S3.1、数字处理器205同时接收小倍率的第一数字信号和大倍率的第二数字信号。
[0041]S3.2、第二数字信号经过幅值提取得到大倍率的第二数字信号的幅值。
[0042]同时，第一数字信号经过幅值提取得到小倍率的一数字信号的幅值。
[0043]S3.3、对第二数字信号进行溢出判断，判断是否溢出。
[0044]若否，则数字处理器205选择选择第二模数转换器204转换得到的第二数字信号进行检查。
[0045]若是，则跳转到S3.4。
[0046]S3.4、判断金属振动陀螺差分信号的电压范围是否持续多U，若是，则数字处理器205转入故障诊断。若否，则数字处理器205选择第一模数转换器203转换得到的第一数字信号进行检测。
[0047]本发明金属振动陀螺差分信号高分辨率检测电路利用两路差分电路、两路模数转换器及相应的数字处理器组合成差分信号检测电路，对不同电压范围的信号分别选用模数转换电路，以提高电压信号的电压分辨精度，适用于高精度金属振动陀螺等应用场合。
[0048]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种金属振动陀螺差分信号高分辨率检测电路，其特征在于，该检测电路包含: 第一差分电路，其对金属振动陀螺差分信号进行信号合成，输出第一差分信号； 第一模数转换器，其接收第一差分信号进行模数转换输出第一数字信号； 第二差分电路，其对金属振动陀螺差分信号进行信号合成，输出第二差分信号； 第二模数转换器，其接收第二差分信号进行模数转换输出第二数字信号； 数字处理器，其接收第一数字信号和第二数字信号，根据金属振动陀螺工作速率选择第一数字信号或第二数字信号进行检测； 所述第一差分电路的放大倍率小于第二差分电路的放大倍率；当金属振动陀螺工作速率大于预设速率阈值，则数字处理器选择第一数字信号；当金属振动陀螺工作速率小于预设速率阈值，则数字处理器选择第二数字信号。2.如权利要求1所述的金属振动陀螺差分信号高分辨率检测电路，其特征在于，所述第二差分电路与第二模数转换器之间设有限幅电路，当第二差分信号大于预设信号幅值，限幅电路对第二差分信号进行限幅。3.如权利要求1所述的金属振动陀螺差分信号高分辨率检测电路，其特征在于，所述第一差分电路和第二差分电路都连接并同步接受金属振动陀螺差分信号的差分同相端和差分反相端。4.一种金属振动陀螺差分信号高分辨率检测电路的检测信号选择方法，其特征在于，该方法包含: 第一差分电路与第二差分电路分别对金属振动陀螺差分信号进行信号合成；第一差分电路的放大倍率小于第二差分电路的放大倍率； 当金属振动陀螺工作速率大于预设速率阈值，则选择第一差分电路的输出对金属振动陀螺差分信号进行检测；当金属振动陀螺工作速率小于预设速率阈值，则选择第二差分电路的输出对金属振动陀螺差分信号进行检测。5.如权利要求4所述的检测信号选择方法，其特征在于，所述第一差分电路输出第一差分信号至第一模数转换器，进行数模转换输出第一数字信号；第二差分电路输出第二差分信号至第二模数转换器，进行数模转换输出第二数字信号；第一数字信号与第二数字信号同时输入至数字处理器进行检测信号选择。6.如权利要求4或5所述的检测信号选择方法，其特征在于，所述第二差分电路输出第二差分信号时，若第二差分信号大于预设信号幅值，限幅电路对第二差分信号进行限幅。
【专利摘要】本发明公开一种用于金属振动陀螺差分信号高分辨率检测电路，该检测电路包含：输出第一差分信号的第一差分电路；第一模数转换器，模数转换第一差分信号输出第一数字信号；输出第二差分信号的第二差分电路；第二模数转换器，模数转换第二差分信号输出第二数字信号；数字处理器，选择第一数字信号或第二数字信号进行检测；第一差分电路的放大倍率小于第二差分电路的放大倍率。本发明通过小倍率的第一差分电路和大倍率的第二差分电路对金属振动陀螺差分信号进行不同放大倍率的信号合成，可以提高微弱信号的信噪比，对信号源和作为信号源负载的检测电压进行缓冲隔离，使信号源与信号检测电路之间互不影响。
【IPC分类】H03M1/12, G01C19/5776
【公开号】CN105356881
【申请号】CN201510839701
【发明人】赵万良, 王伟, 郑大伟, 齐轶楠, 荣义杰, 夏语
【申请人】上海新跃仪表厂
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月27日