[实用新型]一种同步可调数字低通滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电学领域及数字信号处理领域，具体涉及一种同步可调数字低通滤波器。

背景技术

目前在旋转机械状态监控中，需要根据转速对信号进行处理，称之为同步信号处理，而目前大都对同步信号的处理往往采用的是同步模拟可调低通滤波器芯片，此种芯片价格高，而且由于此芯片的控制时钟会带来无法滤除的带内干扰，影响旋转机械状态监控效果，从而影响了旋转机械的诊断。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服在旋转机械状态监控与诊断领域采用模拟可调滤波器带来的带内干扰影响诊断问题，同时降低成本，提供一种同步可调数字低通滤波器。

为实现上述目的，本实用新型公开了如下技术方案：

一种同步可调数字低通滤波器，包括模拟低通滤波器、模数转换芯片、可编程逻辑器件和微处理器，所述模拟地通滤波器和模数转换芯片连接，模拟信号依次经过模拟低通滤波器、模数转换芯片变成数字信号后，进入可编程逻辑器件进一步处理数字滤波，微处理器连接可编程逻辑器件，根据转速同步信号实时变化计算数字滤波器的系数，然后把这些实时系数传送给可编程逻辑器件，由可编程逻辑器件进行信号输出。

进一步的，所述模拟低通滤波器由模拟电路实现，其截止频率是20KHz到40KHz之间的任意一个频点。

进一步的，所述模数转换芯片的型号是AD1271、AD1274或AD1278中的一种。

进一步的，所述可编程逻辑器件是Intel或Xilinx公司中任意一款逻辑可编程器件。

本实用新型公开的一种同步可调数字低通滤波器，解决了采用传统模拟同步滤波器带来了杂波带内干扰问题，而且成本低，因此在旋转机械状态监控中实用性很高。

附图说明

图1为本实用新型的实现框图。

图2为模拟低通滤波器。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是克服在旋转机械状态监控与诊断领域采用模拟可调滤波器带来的带内干扰影响诊断问题，同时降低成本，提供一种同步可调数字低通滤波器。

请参见图1。

一种同步可调数字低通滤波器，包括一个模拟低通滤波器、模数转换芯片、可编程逻辑器件和微处理器，所述模拟低通滤波器是一个固定截止低通滤波器，其目的是抗混叠滤波，如果不加上模拟低通滤波器，信号由模拟信号数字化的时候往往会产生信号混叠；模拟低通滤波器和模数转换芯片连接，模拟信号依次经过模拟低通滤波器、模数转换芯片变成数字信号后，进入可编程逻辑器件进一步处理数字滤波，微处理器连接可编程逻辑器件，根据转速同步信号实时变化计算数字滤波器的系数，然后把这些实时系数传送给可编程逻辑器件，由可编程逻辑器件进行信号输出，从而实现与转速同步的可调数字低通滤波器。

在本实用新型的一种实施例中，模拟低通滤波器由模拟电路实现，其截止频率是20KHz，采用RC结构来实现。

在本实用新型的另一种实施例中，模拟低通滤波器由模拟电路实现，其截止频率是40KHz，采用RC结构来实现。

如图2，模拟低通滤波器的模拟电路包括电阻R1、R2、R3、电容C1、C2、C3和运算放大器Tl064IDT，电阻R1、R2、R3分别串联连接，并连接至运算放大器同相输入端，电容C1一端接在电阻R1、R2之间，另一端接地，电容C2一端接在电阻R2、R3之间，另一端分别接运算放大器反相输入端和信号输出端，电容C2一端接在电阻R3与运算放大器同相输入端之间，另一端接地。其中，R1、R2和R3为10K欧的电阻，C1为560pF，C2为5.6uF，C3为330pF。

在本实用新型的一种实施例中，所述模数转换芯片的型号是24bit AD1271，其采样频率为102.4k。

在本实用新型的另一种实施例中，所述模数转换芯片的型号是AD1274

在本实用新型的另一种实施例中，所述模数转换芯片的型号是AD1278。

在本实用新型的一种实施例中，所述可编程逻辑器件是Intel公司的EPM240，采用64阶FIR低通数字滤波器。

在本实用新型的一种实施例中，微处理器与可编程逻辑器件XC7z010clg400通信接口为SPI接口。