VM系列振弦采集模塊的信號檢測與分析計算

1、延時采樣

如下圖示， 振弦傳感器鋼弦起振后，信號強度在短時間內迅速達到最大，然后在鋼弦張力及空氣阻力作用下逐漸恢復靜止。我們可將整個振動過程分為起振、調整、穩定、消失幾個階段，上述幾個階段中，起振和調整階段的振動又叫做強迫振動，穩定與消失階段合稱為自主振動。

強迫振動：是指傳感器的輸出波形受到激振信號的影響，所輸出的振動信號不是十分穩定且不能完全代表自身自振頻率的振動。

自主振動：以傳感器鋼弦自有的振動頻率進行有規律的振動(諧振)。

VM系列振弦采集模塊延時采樣

為了得到傳感器真實的頻率值，需要對自主振動期間的周期信號頻率進行采樣、計算。故此，當完成對傳感器的激勵后，需要有一段延時才開始對傳感器返回信號進行采樣，這個延時長度受讀取延時寄存器 RD_INTE 的數值控制。

讀取延時寄存器 RD_INTE 規定了激勵后的延時時長以及是否由模塊根據上一次測量計算得出的信號質量來調整本次延時長度。 RD_INTE.[11:0]中的數值決定激勵信號發送后延時多長時間再開始傳感器返回信號采樣， 時長的單位由 RD_INTE.[14]來定義，可以是“ 毫秒值” 或“ 信號個數值” 。 RD_INTE.[15]用于設置是否采用智能延時時長調整功能，當 RD_INTE.[15]為 1 時，若上次測量信號質量未達到預計要求時，模塊自動調整本次延時寄存器的延時時長值為設置值的 1/2 時長。

VM系列振弦采集模塊的信號檢測與分析計算

2 、信號幅值檢測

信號幅值是指傳感器產生自振后輸出的原始信號經過濾波放大處理后的信號幅度大小， 用百分比表示。 信號幅值 100%表示信號過強， 80%~95%為優良， 60%~80%為一般，接近或低于 30%

為較差或無信號。 傳感器被激勵后的首個返回信號幅值存儲于 SIG_VALH.[15:8]， 開始采樣時的信號幅值存儲于 SIG_VALH.[7:0]， 采樣結束時信號幅值存儲于SIG_VALL.[15:8]， 上述三個信號幅值的平均值存儲于 SIG_VALL.[7:0]。

若前三個信號幅值均大于 90%且無遞減趨勢，則可能返回信號過盈， 可考慮適當降低激勵信號強度(強振對傳感器壽命有一定影響)。信號幅值的高低直接影響到傳感器頻率的可信度。 信號幅值受激勵信號影響較大， 若檢測到信號幅值不理想，則應設法調整傳感器的激勵方法、調整激勵電壓來進行改善。

VM系列振弦采集模塊

信號幅值實時值寄存器 SIG_VALH( 0x2C)

位 符號 值 描述 默認值

bit15:8 0~100 激勵后首個信號幅值，單位： % 0

bit7:0 0~100 采樣時首個信號幅值，單位： % 0

信號幅值實時值寄存器 SIG_VALL( 0x2D)

位 符號 值 描述 默認值

bit15:8 0~100 采樣結束時信號幅值，單位： % 0

bit7:0 0~100 平均信號幅值，單位： %

VM系列振弦采集模塊的信號檢測與分析計算

審核編輯：湯梓紅