[发明专利]一种低功耗振弦传感器的激励检测装置及激励检测方法

摘要

本发明公开了一种低功耗振弦传感器的激励检测装置，包括激励电路单元、拾振电路单元和主控单元；主控单元包括预振模块、复振模块、频率检测模块和信号处理模块，信号处理模块记录有效的复振频率信号，同时控制传感器的激励检测流程，使传感器在稳态和非稳态两种模式下工作，并根据记录的有效复振频率值，计算得到稳态工作模式时复振模块输出的激励频率值。本发明提供了一种低功耗的振弦式传感器，对振弦激励模式进行改变，将传统的低压扫频激振方式改变为预振结合复振的激励方式，并检测预振时的频率值作为复振的激励脉冲频率，从而起到了节能的效果。

主权项

一种利用低功耗振弦传感器的激励检测装置进行激励检测的方法，所述的低功耗振弦传感器的激励检测装置包括激励电路单元、拾振电路单元和主控单元；所述的激励电路单元为线圈提供激励电信号；所述的拾振电路单元通过线圈获取振弦的频率信号；所述的主控单元包括预振模块、复振模块、频率检测模块和信号处理模块，所述激励电路单元的输出端与预振模块的输入端、复振模块的输入端电联接，所述拾振电路单元的输出端与频率检测模块的输入端电联接，所述预振模块的输出端、复振模块输出端和频率检测模块的输出端分别与信号处理模块电联接；所述的信号处理模块记录有效的复振频率信号，同时控制传感器的激励检测流程，使传感器在稳态和非稳态两种模式下工作，并根据记录的有效复振频率值，计算得到下一次稳态工作模式时复振模块输出的激励频率值；所述的非稳态工作模式按照预振—预振检测—复振—复振检测步骤进行；所述的稳态工作模式按照直接复振—复振检测步骤进行；其特征在于，包括以下步骤：[1]传感器安装调试完毕后，前n次检测时，信号处理模块控制传感器按照预振—预振检测—复振—复振检测的非稳态模式工作，其中预振的激励信号为脉宽t1的单脉冲电信号，预振检测的频率为Fi，复振的激励信号为振荡频率Fi、脉宽t2的电信号，复振检测频率fi为该次测量的结果，其中n和i均为正整数，i为测量第次；[2]当i>n时，传感器按照直接复振—复振检测的稳态模式工作，其中复振激励信号的脉宽为t2，激励频率Fi按照前n次测量得到频率值的移动平均值取数：Fi＝(fi‑n+……+fi‑2+fi‑1)/n，并获得该次的频率测量结果为fi；[3]如果步骤[2]中检测得到的复振频率超出传感器的工作范围，或者复振信号值弱至难以正常检测，则该次测量无效，传感器按照预振—预振检测—复振—复振检测的非稳态模式工作，否则传感器按照直接复振—复振检测的稳态模式工作；[4]每次测量完毕后，记录该次的测量频率值fi用于后续激励电信号频率的计算。