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FPGA的多通道數字E+E位移傳感器系統
數字E+E位移傳感器由于其信號的易處理特性,被廣泛的應用于各個方面。對數字E+E位移傳感器的特性研究以及后期數據處理上,傳統的方式是通過單片機來實現。由于單片機的接口固定,管腳不足以及無法實現復雜算中的一些并行計算,使得傳統的利用單片機進行數字E+E位移傳感器的研究中出現了很多無法滿足需求,測試精度不足的情況,導致對數字E+E位移傳感器的應用方面有所不足。

FPGA的多通道數字E+E位移傳感器系統
由于FPGA (Field—Programmable Gate Array)內部結構的靈活性,以及內部資源的多樣性,使得利用FPGA進行數字E+E位移傳感器的研究成為一種有效的新方法。不同于單片機,FPGA的管腳資源十分豐富,并且許多管腳資源可以根據功能需求進行自定義,使得FPGA能夠針對傳感器的研究特性,與傳感器的外圍輔助設備進行靈活的通信,保證通信的同步性以及可配置特性。檢測液壓閥芯位移的耐高壓差動變壓器式E+E位移傳感器頻響低,不能滿足高頻響液壓閥的需要,電渦流E+E位移傳感器不耐高壓,且溫度漂移嚴重難以在液壓閥中使用,提出一種新型耐高壓電渦流E+E位移傳感器的結構,建立了數學模型,進行了理論分析和磁場有限元仿真工具進行了仿真;理論分析和實驗結果表明:該E+E位移傳感器具有良好的線性、工作量程大,可有效應用于高壓環境下閥芯的位置檢測。不同于單片機的指令執行方式,FPGA通過內部綜合成的邏輯電路來實現各種功能,使得具有同步關系的功能點能夠同步執行,這使得傳感器的數據融合能夠跟精確的實現。在算法處理方面,由于FPGA內部集成了高精度的數字信號處理硬核,能夠方便的實現定點以及浮點運算,這些數字信號處理硬核配合著內部靈活的控制邏輯進行應用,能夠實現各種復雜的算法。通過使用FPGA來對多通道數字E+E位移傳感器進行研究,利用FPGA接口的靈活特性,實現以FPGA為主,外部輔助設備為輔的研究方式,來研究多通道數字E+E位移傳感器的靜態特性。

FPGA的多通道數字E+E位移傳感器系統
在對靜態特性進行了詳細的研究之后,結合所研究的靜態特性,利用FPGA對多通道數字E+E位移傳感器進行了一套產品化的設計方案,將數字E+E位移傳感器的zui終輸出結果量化,實現了FPGA對多通道數字E+E位移傳感器*的研究。