[發明專利]基于TDC計時器的高精度位置信號檢測方法和裝置

無效

• 申請號: 201110310977.X
• 申請日: 2011-10-14
• 公開（公告）號: CN102620755A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 楊文安;郭宇;廖文和
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

1.一種基于TDC計時器的高精度位置信號檢測方法，其特征是它包括以下步驟：

首先，利用信號調理電路對檢測裝置輸出的兩路正交信號進行信號調理，再通過斬波器，實現調制；

其次，將經過調制后的信號及經移向器移向后的基準脈沖一起送入斬波器中進行斬波處理；

第三，將經過斬波器斬波處理的信號送入加法器中進行加法處理，再經過帶通濾波器濾除低頻調制頻率和三次諧波以上的頻率，使得原本對空間位移的測量轉化為對時間信號相位角的測量，進行過零比較，可以得到同頻同相的方波信號；

最后，將方波信號和移向器輸出的載波脈沖信號同時送入可以達到皮秒（ps）級的時間數字轉換（TDC）計時器，進行計數并進行數學計算得到相應的角度值，根據角度值最終算出檢測裝置最終的位置坐標。

2.一種基于TDC計時器的高精度位置信號檢測裝置，其特征是它主要由信號調理電路（1）、第一斬波器（2）、第二斬波器（3）、加法器（4）、帶通濾波器（5）、過零比較器（6）、TDC計時器（7）、基準脈沖電路（8）和移向器（9），信號調理電路（1）的輸入端與檢測裝置的兩路輸出端相連，信號調理電路（1）的兩路輸出端分別與對應的第一斬波器（2）和第二斬波器（3）的一路輸入端相連，第一斬波器（2）和第二斬波器（3）的另一路輸入端分別與移向器（9）對應的輸出端相連，移向器（9）的輸入端接基準脈沖電路（8）的輸出端，第一斬波器（2）和第二斬波器（3）的輸出端分別接加法器（4）對應的兩個輸入端，加法器（4）的輸出接帶通濾波器（5）的輸入端，帶通濾波器（5）的輸出端接過零比較器（6）的輸入端，過零比較器（6）的輸出端及移向器（9）的載波脈沖信號同時接TDC計時器（7）的輸入端，TDC計時器（7）的輸出端接由FPGA實現的高精度位置測算模塊（10）的輸入端，高精度位置測算模塊（10）經計算后輸出位置信號給控制系統。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征是所述的基準脈沖電路（8）為輸出固定頻率的基準脈沖電路。