河北穩控科技VM系列振弦採集模組的訊號檢測與分析計算

1、延時取樣
如下圖示， 振弦感測器鋼弦起振後，訊號強度在短時間內迅速達到最大，然後在鋼弦張力及空氣阻力作用下逐漸恢復靜止。我們可將整個振動過程分為起振、調整、穩定、消失幾個階段，上述幾個階段中，起振和調整階段的振動又叫做強迫振動，穩定與消失階段合稱為自主振動。
強迫振動：是指感測器的輸出波形受到激振訊號的影響，所輸出的振動訊號不是十分穩定且不能完全代表自身自振頻率的振動。
自主振動：以感測器鋼弦自有的振動頻率進行有規律的振動（諧振）。

為了得到感測器真實的頻率值，需要對自主振動期間的週期訊號頻率進行取樣、計算。故此，當完成對感測器的激勵後，需要有一段延時才開始對感測器返回訊號進行取樣，這個延時長度受讀取延時暫存器 RD_INTE 的數值控制。

讀取延時暫存器 RD_INTE 規定了激勵後的延時時長以及是否由模組根據上一次測量計算得出的訊號質量來調整本次延時長度。 RD_INTE.[11:0]中的數值決定激勵訊號傳送後延時多長時間再開始感測器返回訊號取樣， 時長的單位由 RD_INTE.[14]來定義，可以是“ 毫秒值” 或“ 訊號個數值” 。 RD_INTE.[15]用於設定是否採用智慧延時時長調整功能，當 RD_INTE.[15]為 1 時，若上次測量訊號質量未達到預計要求時，模組自動調整本次延時暫存器的延時時長值為設定值的 1/2 時長。

2 、訊號幅值檢測
訊號幅值是指感測器產生自振後輸出的原始訊號經過濾波放大處理後的訊號幅度大小， 用百分比表示。 訊號幅值 100%表示訊號過強， 80%~95%為優良， 60%~80%為一般，接近或低於 30%
為較差或無訊號。 感測器被激勵後的首個返回訊號幅值儲存於 SIG_VALH.[15:8]， 開始取樣時的訊號幅值儲存於 SIG_VALH.[7:0]， 取樣結束時訊號幅值儲存於SIG_VALL.[15:8]， 上述三個訊號幅值的平均值儲存於 SIG_VALL.[7:0]。
若前三個訊號幅值均大於 90%且無遞減趨勢，則可能返回訊號過盈， 可考慮適當降低激勵訊號強度（強振對感測器壽命有一定影響）。訊號幅值的高低直接影響到感測器頻率的可信度。 訊號幅值受激勵訊號影響較大， 若檢測到訊號幅值不理想，則應設法調整感測器的激勵方法、調整激勵電壓來進行改善。

訊號幅值實時值暫存器 SIG_VALH（ 0x2C）
位 符號 值 描述 預設值
bit15:8 0~100 激勵後首個訊號幅值，單位： % 0
bit7:0 0~100 取樣時首個訊號幅值，單位： % 0
訊號幅值實時值暫存器 SIG_VALL（ 0x2D）
位 符號 值 描述 預設值
bit15:8 0~100 取樣結束時訊號幅值，單位： % 0
bit7:0 0~100 平均訊號幅值，單位： %