專利名稱：一種壓力擾動信號周期測量方法
技術領域：
本發明屬于機械故障診斷領域，尤其涉及壓力擾動測量中的一種壓力擾動信號周期測量方法。
背景技術：
機械振動中壓力擾動量的測量能較好對機械振動的原因進行分析，但是壓力擾動量的周期由于其信號不是絕對標準和規則，難以準確測量，而這個參數對于擾動分析又是極其重要的，因此壓力擾動信號周期測量的解決方案至關重要。
發明內容
本發明的目的在于實現壓力擾動信號周期測量方法，具有線路簡單可靠，測量精度高的特點。實現上述目的的技術方案是一種壓力擾動信號周期測量方法，包括運算放大器Al、電阻R1、電阻R2、參考電壓Vref、輸入信號Vin、脈沖計數器和系統時鐘CLK ；所述的運算放大器Al的正向輸入端與所述的輸入信號Vin之間串聯所述的電阻R1，所述的運算放大器Al的正向輸入端與所述的運算放大器Al的輸出端之間串聯所述的電阻R2，所述的運算放大器Al的反向輸入端與所述的參考電壓Vref相連；所述的運算放大器Al的輸出端輸出使能信號En與所述的脈沖計數器的使能端相連，所述的系統時鐘CLK與所述的脈沖計數器的計數端相連，所述的脈沖計數器的輸出端輸出計數值信號Out。上述的系統時鐘CLK的頻率大于上述的輸入信號Vin頻率的10倍。上述的脈沖計數器的使能端接收到上述的運算放大器Al的輸出端輸出的使能信號En，當上述En為高電平時執行計數命令，當上述En為低電平時停止執行計數命令。上述的運算放大器Al與上述的電阻Rl和上述的電阻R2組成比較器電路，上述的運算放大器Al的正向輸入端的電壓為Vin*R2/(Rl+R2)，上述的運算放大器Al的反向輸入端的電壓為上述的參考電壓Vref，Vin*R2/(Rl+R2) > Vref，上述的運算放大器Al的輸出端輸出使能信號En為高電平，Vin*R2/(Rl+R2) < Vref，上述的運算放大器Al的輸出端輸出使能信號En為低電平，兩個高電平之間的時間寬度為上述輸入信號Vin的周期。上述的脈沖計數器的以上述輸入信號Vin的周期為計數寬度，對上述的系統時鐘CLK計數，得到的計數值Out輸出即為檢測到的周期。本發明的有益效果是實現壓力擾動信號周期測量方法，具有線路簡單可靠，測量精度高的特點。
圖I是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明作進一步說明。請參照圖1，圖中給出了一種壓力擾動信號周期測量方法，運算放大器Al采用TL2462、電阻R1=1K、電阻R2=200K、參考電壓Vref=3V、脈沖計數器和系統時鐘CLK采用ATLERA公司的一片FPGA芯片來實現，型號為EP1K50C，系統時鐘CLK=IOMHz ；TL2462的正向輸入端與輸入信號Vin之間串聯電阻Rl，TL2462的正向輸入端與輸出端之間串聯電阻R2，TL2462的反向輸入端與參考電壓Vref相連；TL2462的輸出端輸出使能信號En與脈沖計數器的使能端相連，系統時鐘CLK與脈沖計數器的計數端相連，脈沖計數器的輸出端輸出計數值信號Out。
脈沖計數器的使能端接收到TL2462的輸出端輸出的使能信號En，當En為高電平時執行計數命令，當En為低電平時停止執行計數命令。TL2462與電阻Rl和電阻R2組成比較器電路，TL2462的正向輸入端的電壓為Vin*R2/(Rl+R2)，TL2462 的反向輸入端的電壓為參考電壓 Vref，Vin*R2/(R1+R2) > Vref,TL2462的輸出端輸出使能信號En為高電平，Vin*R2/(R1+R2) < Vref, TL2462的輸出端輸出使能信號En為低電平，兩個高電平之間的時間寬度為上述輸入信號Vin的周期。脈沖計數器的以輸入信號Vin的周期為計數寬度，對系統時鐘CLK計數，得到的計數值Out輸出即為檢測到的周期。本發明的原理是利用運放正反饋比較器，取得信號周期作為計數寬度，利用FPGA的邏輯功能進行計數，實現一種壓力擾動信號周期測量方法，具有線路簡單可靠，測量精度高的特點。以上結合附圖實施例對本發明進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本發明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節不應構成對本發明的限定，本發明將以所附權利要求書界定的范圍作為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種壓力擾動信號周期測量方法，其特征在于，包括運算放大器Al、電阻R1、電阻R2、參考電壓Vref、輸入信號Vin、脈沖計數器和系統時鐘CLK ； 所述的運算放大器Al的正向輸入端與所述的輸入信號Vin之間串聯所述的電阻R1，所述的運算放大器Al的正向輸入端與所述的運算放大器Al的輸出端之間串聯所述的電阻R2，所述的運算放大器Al的反向輸入端與所述的參考電壓Vref相連； 所述的運算放大器Al的輸出端輸出使能信號En與所述的脈沖計數器的使能端相連，所述的系統時鐘CLK與所述的脈沖計數器的計數端相連，所述的脈沖計數器的輸出端輸出計數值信號Out。
2.根據權利要求I所述的一種壓力擾動信號周期測量方法，其特征在于，所述的系統時鐘CLK的頻率大于所述的輸入信號Vin頻率的10倍。
3.根據權利要求I所述的一種壓力擾動信號周期測量方法，其特征在于，所述的脈沖計數器的使能端接收到所述的運算放大器Al的輸出端輸出的使能信號En，當所述En為高電平時執行計數命令，當所述En為低電平時停止執行計數命令。
4.根據權利要求I所述的一種壓力擾動信號周期測量方法，其特征在于，所述的運算放大器Al與所述的電阻Rl和所述的電阻R2組成比較器電路，所述的運算放大器Al的正向輸入端的電壓為Vin*R2/(Rl+R2)，所述的運算放大器Al的反向輸入端的電壓為所述的參考電壓Vref，Vin*R2/(Rl+R2) > Vref，所述的運算放大器Al的輸出端輸出使能信號En為高電平，Vin*R2/(Rl+R2) < Vref，所述的運算放大器Al的輸出端輸出使能信號En為低電平，兩個高電平之間的時間寬度為所述輸入信號Vin的周期。
5.根據權利要求I所述的一種壓力擾動信號周期測量方法，其特征在于，所述的脈沖計數器的以所述輸入信號Vin的周期為計數寬度，對所述的系統時鐘CLK計數，得到的計數值Out輸出即為檢測到的周期。
全文摘要
本發明公開了一種壓力擾動信號周期測量方法，包括運算放大器A1、電阻R1、電阻R2、參考電壓Vref、輸入信號Vin、脈沖計數器和系統時鐘CLK。本發明用于實現壓力擾動信號周期測量方法，具有線路簡單可靠，測量精度高的特點。
文檔編號H03K23/48GK102931976SQ20121047590
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者楊向萍 申請人:昆山北極光電子科技有限公司