基于FPGA的數(shù)字磁通門傳感器系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
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5 實(shí)驗(yàn)和結(jié)果
使用雙鐵芯結(jié)構(gòu)磁通門探頭感應(yīng)被測(cè)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強(qiáng)度從0μT變化到25μT。首先去掉積分模塊打開反饋回路，對(duì)開環(huán)結(jié)構(gòu)的前向通道進(jìn)行測(cè)試，然后加入積分模塊和閉合反饋回路，對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。兩次實(shí)驗(yàn)的輸入／輸出關(guān)系如圖5所示，圖中“o”是開環(huán)結(jié)構(gòu)的結(jié)果，“+”是閉環(huán)結(jié)構(gòu)的結(jié)果。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/161752.htm
兩次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表1所示。
當(dāng)系統(tǒng)開環(huán)時(shí)，隨著被測(cè)磁場(chǎng)的增大，系統(tǒng)輸出單調(diào)增高，可以反映被測(cè)磁場(chǎng)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(jié)語(yǔ)
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(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)輸出梯度線性度。FPGA內(nèi)的數(shù)字邏輯實(shí)現(xiàn)了包括磁通門信號(hào)解算在內(nèi)的多種功能。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)功能的正確性。由于數(shù)字邏輯的特點(diǎn)，和模擬系統(tǒng)相比，基于FPGA的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)可直接應(yīng)用在最終產(chǎn)品中，也可以作為專用集成電路的行為驗(yàn)證，以此為基礎(chǔ)繼續(xù)開發(fā)集成電路芯片。
評(píng)論