基于FPGA的數(shù)字磁通門傳感器系統(tǒng)設計和實現(xiàn)
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5 實驗和結果
使用雙鐵芯結構磁通門探頭感應被測磁場，磁場強度從0μT變化到25μT。首先去掉積分模塊打開反饋回路，對開環(huán)結構的前向通道進行測試，然后加入積分模塊和閉合反饋回路，對閉環(huán)系統(tǒng)進行測試。兩次實驗的輸入／輸出關系如圖5所示，圖中“o”是開環(huán)結構的結果，“+”是閉環(huán)結構的結果。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/161752.htm
兩次試驗的數(shù)據(jù)如表1所示。
當系統(tǒng)開環(huán)時，隨著被測磁場的增大，系統(tǒng)輸出單調增高，可以反映被測磁場的大小。輸出的非線性度為4.01％，最大誤差為0.867μT，受磁通門探頭鐵芯的非線性影響很大。閉環(huán)后，系統(tǒng)非線性度和誤差性能得到明顯改善，非線性度為0．012％，最大誤差為3nT。
6 結語
本文中描述的基于FPGA的磁通門傳感器系統(tǒng)采用閉環(huán)結構，提高了系統(tǒng)輸出梯度線性度。FPGA內的數(shù)字邏輯實現(xiàn)了包括磁通門信號解算在內的多種功能。實驗驗證了系統(tǒng)功能的正確性。由于數(shù)字邏輯的特點，和模擬系統(tǒng)相比，基于FPGA的設計有著優(yōu)秀的溫度穩(wěn)定性，可移植性，且易于小型化。本文中的設計可直接應用在最終產品中，也可以作為專用集成電路的行為驗證，以此為基礎繼續(xù)開發(fā)集成電路芯片。
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