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基于AD5933的矩阵式网络频谱分析系统
资料介绍
PIG是一种三引脚加速度传感陶瓷芯片,不同引脚间的阻抗随输入的频率不同呈现一个规律的连续性变化,其最低阻抗所对应的频率对传感器性能影响尤为重要。本文设计了基于AD5933的矩阵式频谱分析系统,应用于PIG激光调整工艺中,对PIG最低阻抗所对应的频率进行快速的测量。
PIG有三个探针测试点A、B和C,需分别找到AC、BC、ABC和AB之间的最小阻抗值时的输入频率,通过单片机以及运用一些芯片实现A、B、C之间的切换,于是称其为矩阵式。又因为激光调阻的速度很快,单个频谱分析器的检测速度要2s,于是用10台频谱分析器组成一个网络结构,于是加快了速度,能够与激光调阻匹配,即是频谱分析系统的网络性。
本文应用阻抗测量芯片AD5933,AD5933是一款高精度阻抗转化器,片上集成频率发生器与12位、1MSPSADC。AD5933允许用户利用自定义的起始频率、频率分辨率和扫描点数进行频率扫描。用频率发生器产生的正弦波信号来激励外部复阻抗,外部复阻抗的响应信号变成电压信号由片上的ADC进行采样,然后由DSP进行傅里叶变换,变换后可得到该扫描点返回的实部数据和虚部数据,通过公式计算后得到阻抗幅度和相位。
通过单片机控制选择引脚,然后应用AD5933输出28K到33K的频率,对采样电阻进行采样,能快速得到最大阻抗时的频率。采样速度快,得到两个引脚间的频率只需44ms,且采样精度到20Hz,内部程序编写后用户操作简单,电路设计严谨、简单,通过数据得到其性能稳定可靠。
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