原創(chuàng)
VM系列振弦采集模塊的信號(hào)檢測(cè)與分析計(jì)算
[導(dǎo)讀]振弦傳感器鋼弦起振后，信號(hào)強(qiáng)度在短時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到最大，然后在鋼弦張力及空氣阻力作用下逐漸恢復(fù)靜止。我們可將整個(gè)振動(dòng)過(guò)程分為起振、調(diào)整、穩(wěn)定、消失幾個(gè)階段，上述幾個(gè)階段中，起振和調(diào)整階段的振動(dòng)又叫做強(qiáng)迫振動(dòng)，穩(wěn)定與消失階段合稱為自主振動(dòng)。
強(qiáng)迫振動(dòng)：是指?jìng)鞲衅鞯妮敵霾ㄐ问艿郊ふ裥盘?hào)的影響，所輸出的振動(dòng)信號(hào)不是十分穩(wěn)定且不能完全代表自身自振頻率的振動(dòng)。
自主振動(dòng)：以傳感器鋼弦自有的振動(dòng)頻率進(jìn)行有規(guī)律的振動(dòng)（諧振）。
河北穩(wěn)控科技VM系列振弦采集模塊的信號(hào)檢測(cè)與分析計(jì)算
1、延時(shí)采樣
如下圖示， 振弦傳感器鋼弦起振后，信號(hào)強(qiáng)度在短時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到最大，然后在鋼弦張力及空氣阻力作用下逐漸恢復(fù)靜止。我們可將整個(gè)振動(dòng)過(guò)程分為起振、調(diào)整、穩(wěn)定、消失幾個(gè)階段，上述幾個(gè)階段中，起振和調(diào)整階段的振動(dòng)又叫做強(qiáng)迫振動(dòng)，穩(wěn)定與消失階段合稱為自主振動(dòng)。
強(qiáng)迫振動(dòng)：是指?jìng)鞲衅鞯妮敵霾ㄐ问艿郊ふ裥盘?hào)的影響，所輸出的振動(dòng)信號(hào)不是十分穩(wěn)定且不能完全代表自身自振頻率的振動(dòng)。
自主振動(dòng)：以傳感器鋼弦自有的振動(dòng)頻率進(jìn)行有規(guī)律的振動(dòng)（諧振）。
為了得到傳感器真實(shí)的頻率值，需要對(duì)自主振動(dòng)期間的周期信號(hào)頻率進(jìn)行采樣、計(jì)算。故此，當(dāng)完成對(duì)傳感器的激勵(lì)后，需要有一段延時(shí)才開(kāi)始對(duì)傳感器返回信號(hào)進(jìn)行采樣，這個(gè)延時(shí)長(zhǎng)度受讀取延時(shí)寄存器 RD_INTE 的數(shù)值控制。
讀取延時(shí)寄存器 RD_INTE 規(guī)定了激勵(lì)后的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)以及是否由模塊根據(jù)上一次測(cè)量計(jì)算得出的信號(hào)質(zhì)量來(lái)調(diào)整本次延時(shí)長(zhǎng)度。 RD_INTE.[11:0]中的數(shù)值決定激勵(lì)信號(hào)發(fā)送后延時(shí)多長(zhǎng)時(shí)間再開(kāi)始傳感器返回信號(hào)采樣， 時(shí)長(zhǎng)的單位由 RD_INTE.[14]來(lái)定義，可以是“ 毫秒值” 或“ 信號(hào)個(gè)數(shù)值” 。 RD_INTE.[15]用于設(shè)置是否采用智能延時(shí)時(shí)長(zhǎng)調(diào)整功能，當(dāng) RD_INTE.[15]為 1 時(shí)，若上次測(cè)量信號(hào)質(zhì)量未達(dá)到預(yù)計(jì)要求時(shí)，模塊自動(dòng)調(diào)整本次延時(shí)寄存器的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)值為設(shè)置值的 1/2 時(shí)長(zhǎng)。
2 、信號(hào)幅值檢測(cè)
信號(hào)幅值是指?jìng)鞲衅鳟a(chǎn)生自振后輸出的原始信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波放大處理后的信號(hào)幅度大小， 用百分比表示。 信號(hào)幅值 100%表示信號(hào)過(guò)強(qiáng)， 80%~95%為優(yōu)良， 60%~80%為一般，接近或低于 30%
為較差或無(wú)信號(hào)。 傳感器被激勵(lì)后的首個(gè)返回信號(hào)幅值存儲(chǔ)于 SIG_VALH.[15:8]， 開(kāi)始采樣時(shí)的信號(hào)幅值存儲(chǔ)于 SIG_VALH.[7:0]， 采樣結(jié)束時(shí)信號(hào)幅值存儲(chǔ)于SIG_VALL.[15:8]， 上述三個(gè)信號(hào)幅值的平均值存儲(chǔ)于 SIG_VALL.[7:0]。
若前三個(gè)信號(hào)幅值均大于 90%且無(wú)遞減趨勢(shì)，則可能返回信號(hào)過(guò)盈， 可考慮適當(dāng)降低激勵(lì)信號(hào)強(qiáng)度（強(qiáng)振對(duì)傳感器壽命有一定影響）。信號(hào)幅值的高低直接影響到傳感器頻率的可信度。 信號(hào)幅值受激勵(lì)信號(hào)影響較大， 若檢測(cè)到信號(hào)幅值不理想，則應(yīng)設(shè)法調(diào)整傳感器的激勵(lì)方法、調(diào)整激勵(lì)電壓來(lái)進(jìn)行改善。
信號(hào)幅值實(shí)時(shí)值寄存器 SIG_VALH（ 0x2C）
位 符號(hào) 值 描述 默認(rèn)值
bit15:8 0~100 激勵(lì)后首個(gè)信號(hào)幅值，單位： % 0
bit7:0 0~100 采樣時(shí)首個(gè)信號(hào)幅值，單位： % 0
信號(hào)幅值實(shí)時(shí)值寄存器 SIG_VALL（ 0x2D）
位 符號(hào) 值 描述 默認(rèn)值
bit15:8 0~100 采樣結(jié)束時(shí)信號(hào)幅值，單位： % 0
bit7:0 0~100 平均信號(hào)幅值，單位： %
1、延時(shí)采樣
如下圖示， 振弦傳感器鋼弦起振后，信號(hào)強(qiáng)度在短時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到最大，然后在鋼弦張力及空氣阻力作用下逐漸恢復(fù)靜止。我們可將整個(gè)振動(dòng)過(guò)程分為起振、調(diào)整、穩(wěn)定、消失幾個(gè)階段，上述幾個(gè)階段中，起振和調(diào)整階段的振動(dòng)又叫做強(qiáng)迫振動(dòng)，穩(wěn)定與消失階段合稱為自主振動(dòng)。
強(qiáng)迫振動(dòng)：是指?jìng)鞲衅鞯妮敵霾ㄐ问艿郊ふ裥盘?hào)的影響，所輸出的振動(dòng)信號(hào)不是十分穩(wěn)定且不能完全代表自身自振頻率的振動(dòng)。
自主振動(dòng)：以傳感器鋼弦自有的振動(dòng)頻率進(jìn)行有規(guī)律的振動(dòng)（諧振）。
為了得到傳感器真實(shí)的頻率值，需要對(duì)自主振動(dòng)期間的周期信號(hào)頻率進(jìn)行采樣、計(jì)算。故此，當(dāng)完成對(duì)傳感器的激勵(lì)后，需要有一段延時(shí)才開(kāi)始對(duì)傳感器返回信號(hào)進(jìn)行采樣，這個(gè)延時(shí)長(zhǎng)度受讀取延時(shí)寄存器 RD_INTE 的數(shù)值控制。
讀取延時(shí)寄存器 RD_INTE 規(guī)定了激勵(lì)后的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)以及是否由模塊根據(jù)上一次測(cè)量計(jì)算得出的信號(hào)質(zhì)量來(lái)調(diào)整本次延時(shí)長(zhǎng)度。 RD_INTE.[11:0]中的數(shù)值決定激勵(lì)信號(hào)發(fā)送后延時(shí)多長(zhǎng)時(shí)間再開(kāi)始傳感器返回信號(hào)采樣， 時(shí)長(zhǎng)的單位由 RD_INTE.[14]來(lái)定義，可以是“ 毫秒值” 或“ 信號(hào)個(gè)數(shù)值” 。 RD_INTE.[15]用于設(shè)置是否采用智能延時(shí)時(shí)長(zhǎng)調(diào)整功能，當(dāng) RD_INTE.[15]為 1 時(shí)，若上次測(cè)量信號(hào)質(zhì)量未達(dá)到預(yù)計(jì)要求時(shí)，模塊自動(dòng)調(diào)整本次延時(shí)寄存器的延時(shí)時(shí)長(zhǎng)值為設(shè)置值的 1/2 時(shí)長(zhǎng)。
2 、信號(hào)幅值檢測(cè)
信號(hào)幅值是指?jìng)鞲衅鳟a(chǎn)生自振后輸出的原始信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波放大處理后的信號(hào)幅度大小， 用百分比表示。 信號(hào)幅值 100%表示信號(hào)過(guò)強(qiáng)， 80%~95%為優(yōu)良， 60%~80%為一般，接近或低于 30%
為較差或無(wú)信號(hào)。 傳感器被激勵(lì)后的首個(gè)返回信號(hào)幅值存儲(chǔ)于 SIG_VALH.[15:8]， 開(kāi)始采樣時(shí)的信號(hào)幅值存儲(chǔ)于 SIG_VALH.[7:0]， 采樣結(jié)束時(shí)信號(hào)幅值存儲(chǔ)于SIG_VALL.[15:8]， 上述三個(gè)信號(hào)幅值的平均值存儲(chǔ)于 SIG_VALL.[7:0]。
若前三個(gè)信號(hào)幅值均大于 90%且無(wú)遞減趨勢(shì)，則可能返回信號(hào)過(guò)盈， 可考慮適當(dāng)降低激勵(lì)信號(hào)強(qiáng)度（強(qiáng)振對(duì)傳感器壽命有一定影響）。信號(hào)幅值的高低直接影響到傳感器頻率的可信度。 信號(hào)幅值受激勵(lì)信號(hào)影響較大， 若檢測(cè)到信號(hào)幅值不理想，則應(yīng)設(shè)法調(diào)整傳感器的激勵(lì)方法、調(diào)整激勵(lì)電壓來(lái)進(jìn)行改善。
信號(hào)幅值實(shí)時(shí)值寄存器 SIG_VALH（ 0x2C）
位 符號(hào) 值 描述 默認(rèn)值
bit15:8 0~100 激勵(lì)后首個(gè)信號(hào)幅值，單位： % 0
bit7:0 0~100 采樣時(shí)首個(gè)信號(hào)幅值，單位： % 0
信號(hào)幅值實(shí)時(shí)值寄存器 SIG_VALL（ 0x2D）
位 符號(hào) 值 描述 默認(rèn)值
bit15:8 0~100 采樣結(jié)束時(shí)信號(hào)幅值，單位： % 0
bit7:0 0~100 平均信號(hào)幅值，單位： %
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