[发明专利]一种全数字式电磁振动台系统及其工作方法

说明书

本发明提供了一种全数字式电磁振动台系统及其工作方法。所述系统包括数字振动台、数字信号处理模块、开关电路、电源。所述数字信号处理模块由信号预处理单元、时基电路、模数转换电路、延时单元、编码变换单元组成。本发明克服了传统振动台效能低、噪声干扰大、失真严重、发热严重的缺点，也避免了半数字化的振动台系统电感性、发热、失真、精准性、频率特性差的问题，通过全数字化的控制使得数字振动台的效能高、频率特性好、抗干扰能力强，能更好的适应技术发展的趋势。

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，更具体地，涉及一种全数字式电磁振动台系统及其工作方法。

背景技术

传统的模拟振动台系统是在铁芯激励控制线圈中通入半幅模拟信号,在铁芯中形成半幅脉冲磁场,吸引衔铁往下运动,带动台面往下运动,同时压缩弹簧,当控制信号过零时,吸引力为零,被压缩的弹簧回弹,使振动台面往上运动。其缺点是效能低(模拟放大器的效率不到50％),噪声干扰大,失真严重,发热严重.

半数字化的振动台系统是将振动控制仪的控制信号数字化,用开关电路进行放大处理(比如D类放大器),然后滤波还原成模拟信号输出到控制线圈.放大器效率有较大的提升(可以到80-90％),失真得到很大改善,发热也小了很多.但放大器后接滤波和数模转换,仍然有失真和发热,振动台本体仍然工作在模拟状态,且表现出电感性，发热、失真、精准性、频率特性差问题依然突出。

发明内容

本发明提供了一种有别于传统振动台的全数字式电磁振动台系统及其工作方法。

本发明所述一种全数字式电磁振动台系统包括数字振动台、数字信号处理模块、开关电路、电源；数字振动台包括振动台面、位于振动台面下方的基体、弹簧、华斯、导磁环；所述弹簧两端分别与振动台面一侧、基体固定在一起；所述基体上设置有磁芯，导磁环设置于磁芯上，且其上端部的内圈与华斯外圈紧贴；磁芯与振动台面之间设置有吸附机构；在开关电路控制下，所述吸附机构能够使得振动台面与基体靠近。

所述数字信号处理模块由信号预处理单元、时基电路、模数转换电路、延时单元、编码变换单元组成；信号预处理单元、模数转换电路顺次连接，时基电路连接模数转换电路、延时单元，延时单元输出端连接编码变换单元。

所述模数转换电路用于将信号预处理单元输出的模拟信号转化为数字信号。

所述编码变换单元用于将模数转换电路的输出信号编码变换为控制开关电路的控制信号。

所述时基电路用于产生时钟脉冲，提供给模数转换电路进行采样、锁存，并经延时单元延时后提供给编码变换单元作为时基载波。

所述开关电路用于控制吸附机构中电流的通断。

所述电源包含提供给振动控制仪、模数转换电路、编码变换单元、检测反馈单元的稳压电源和提供给开关电路的稳流电源。

进一步的，所述吸附机构包括设置于振动台面下方的若干组动圈及其骨架、设置于磁芯上且位于导磁环所围成区域内的激励磁场产生装置。

进一步的，所述激励磁场产生装置为激励控制线圈，所述激励控制线圈绕制在磁芯中间位置设置的突出部上。

进一步的，所述激励磁场产生装置为永磁体。

进一步的，所述吸附机构包括设置于振动台面下方的衔铁及绕制在突出部上的若干组激励控制线圈，所述若干组激励控制线圈与开关电路连接。

进一步的，所述编码变换单元的工作流程为：

步骤一：将接收到的并行二进制代码中的最高位即权数最大位作为正负符号识别码。