基于FPGA的自適應(yīng)數(shù)字傳感器設(shè)計

在每次采樣之前設(shè)定PGA的增益為1，并對被測信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，根據(jù)AD轉(zhuǎn)換的結(jié)果重新設(shè)定PGA的增益。對調(diào)整后的被測信號再次進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，并存儲AD轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。

3 自適應(yīng)數(shù)字傳感器動態(tài)測試
3．1 試驗原理、方法及步驟
試驗原理為自適應(yīng)數(shù)字傳感器根據(jù)加速度傳感器的輸出電壓自動調(diào)節(jié)程控放大器的增益，對自適應(yīng)后的傳感器信號進(jìn)行采集存儲，并將數(shù)據(jù)上傳到驗證系統(tǒng)，驗證系統(tǒng)把同步采集的數(shù)據(jù)和自適應(yīng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比驗證，同時還原自適應(yīng)采集的數(shù)據(jù)。
測試方法是將加速度傳感器置于振動臺實驗平臺上，用萬用表、自適應(yīng)數(shù)字傳感器和驗證系統(tǒng)同時記錄加速度傳感器的輸出信號，并把自適應(yīng)數(shù)字傳感器采集的數(shù)據(jù)還原成實際信號。根據(jù)測量結(jié)果分析自適應(yīng)數(shù)字傳感器的性能。測量環(huán)境溫度20℃～25℃，每次測量開始之前開機(jī)預(yù)熱半小時。試驗步驟如下：
(1)將加速度傳感器置于振動臺中，將振動臺的頻率設(shè)定為1 kHz，按照設(shè)定參數(shù)改變加速度信號幅值，從而改變加速度傳感器的輸出信號；
(2)根據(jù)離子風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速給試驗臺加載加速度信號，通過萬用表記錄傳感器的輸出，同時利用自適應(yīng)數(shù)字傳感器和驗證系統(tǒng)自帶的高分辨率的采集卡采集數(shù)據(jù)；
(3)驗證系統(tǒng)根據(jù)自適應(yīng)數(shù)字傳感器采集的數(shù)據(jù)還原加速度傳感器輸出電壓信號。
采用的加速度傳感器指標(biāo)如下：
量程：±5 000 g
靈敏度：1．098 mV／g