[发明专利]一种磁电式信号检测系统的参数匹配方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种磁电式信号检测系统的参数匹配方法。

背景技术

磁电式信号检测系统主要由磁电式传感器、信号处理电路和处理芯片所组成。磁电式传感器也称磁电感应式传感器，是一种将被测物理量转变为感应电动势的装置，适用于转速、车速、振动、转速、扭矩等测量。磁电式传感器输出的是交流信号，并且其峰值与频率之间具有线性关系，即该交流信号的频率越大则峰值越大，反之亦然。信号处理电路用于将该交流信号通过分压、滤波、限幅等处理，转换为处理芯片能够处理的低电压的交流信号。

所述信号处理电路也称信号检测网络，是由电阻、电感、电容等元件所组成的电路，通常为阶数≥3的线性时不变（LTI）系统。线性系统的输入-输出关系采用传递函数（也称转移函数、系统函数）来描述。传递函数非常庞大，其中涉及到大量参数，这些参数就是信号处理电路中的各元件的电阻值、电感值、电容值等。由于传递函数不关注线性系统的内部变量，因此无法实现信号检测网络的参数匹配。

现有的磁电式信号检测系统的参数匹配方法是通过大量实验，不断调整信号处理电路中的各元件的电阻值、电感值、电容值等，最终得到一组可用参数。这种参数匹配方法存在效率低下、难以优化等缺点，严重制约了其实际应用。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种快捷的磁电式信号检测系统的参数匹配方法。

为解决上述技术问题，本申请磁电式信号检测系统的参数匹配方法包括如下步骤：

第1步，建立一个峰值与频率之间具有线性关系的参考信号；

参考信号或者仅由一般信号组成，或者由一般信号和特征信号组成；

第2步，根据信号检测边界条件确定信号处理电路中的各元器件的参数取值范围；

第3步，根据信号处理电路的结构建立状态方程和输出方程；

第4步，在第2步所确定的各参数的取值范围内，任意选取各参数值；

当参考信号仅由一般信号组成时，直接进入第5步；

当参考信号由一般信号和特征信号组成时，以所选取的一组参数值代入第3步建立的状态方程和输出方程中，如果|U_DG1Z|≥6V或者则进入第5步；否则，重新任意选取各参数值进入第4步；其中U_DG1Z为特征信号之后首个一般信号的负峰值电压，U_DGNZ是一般信号在无衰减情况下的正峰值电压、或负峰值电压的绝对值；

第5步，以第4步所选取的一组参数值计算该信号处理电路的阻尼系数；如果该阻尼系数＞1，则表明这一组参数值就是该信号处理电路所匹配的参数；否则，重新任意选取各参数值并重复第4步；

所述方法的第1、2、3步的顺序可以任意调换。

本申请磁电式信号检测系统的参数匹配方法具有如下优点：

其一，引用参考信号来替代实测的磁电式信号，能降低实测工作量，并在仿真软件中进行。

其二，与现有的通过多次实验测试来匹配参数的方法相比，本申请的方法有效地提高了参数匹配的效率。

其三，利用状态方程和输出方程替代了传递函数，从而可以观察到信号处理电路内部的状态变量的情况以及输出信号的情况，有利于在网络结构复杂的信号处理电路中的应用。

附图说明

图1是本申请磁电式信号检测系统的参数匹配方法的流程图；

图2a、图2b是两种类型的磁电式信号的示意图；

图3是磁电式信号经过信号处理电路后的输出信号的衰减示意图；

图4是本申请的一个实施例的信号处理电路的示意图；

图5是本申请的一个实施例的参考信号的示意图。

具体实施方式

本申请磁电式信号检测系统的参数匹配方法用来得到磁电式信号检测系统中的信号处理电路的各元器件的电阻值、电感值、电容值，即得到该信号处理电路的各元器件参数值。请参阅图1，其包括如下步骤：

第1步，建立一个峰值与频率之间具有线性关系的信号，称为参考信号。参考信号的频率越大，则峰值越大；反之亦然。参考信号用来模拟磁电式信号，即磁电式传感器的输出信号。