光纖訊號採集與處理操作
1. 系統設計
1.1 結構設計
慕雷電子“超寬頻訊號高速資料連續採集儲存回放系統結構如圖1所示。元件分為發射端、光纖和接收端3部分。發射端由1級模組、2級模組、3級模組組成。1級模組用於採集應變訊號,每個1級模組最多可以採集16路應變訊號;2級模組、3級模組用於資料復接和通訊,每個2級模組最多可以接16只1級模組,最多可以採集256路應變訊號;每個3級模組最多可以接16只二級模組,最多可採集
微弱訊號的檢測,存在以下難點:(1)電橋電壓的波動,引起輸出的波動。(2)應變片阻值一致性差,造成測量誤差。(3)應變片由於溫度的補償不解決,影響電橋輸出量不精確。(4)A/D轉換器的位數影響,A/D轉換位數多,則轉換精度高、速率低。反之,則轉換精度低、速率高。(5)濾波器設計的準確與否,將決定能否將噪聲訊號濾除。(6)由於開始懸掛重物時,懸樑臂的抖動,會使輸出電壓不穩定,從而產生誤差。
針對以上問題,文中提出的改進方法如下:(1)採用高精度穩壓電源。(2)對應變片進行篩選,採用物理效能相同的應變片。(3)對應變片採用溫度補償裝置,並在軟體上進行補償,使溫度對應變片的影響降到最低。(4)在滿足速率效能指標的前提下儘可能提高A/D轉換器的位數,減小量化誤差。(5)進一步準確的設計濾波器,將噪聲訊號充分濾除。(6)延遲一定的時間,等訊號穩定後再進行取樣。
16路序列資料送到2級模組,CPLD把16路序列訊號接收過來,因為每一路序列訊號包含16路應變訊號,16路序列訊號總共含有256路應變資料,CPLD把256路應變資料進行資料復接、資料編碼、並串轉換等一系列處理,轉換成按一定次數排列的序列訊號,傳送到下一級模組。