[實用新型]一種同步可調數(shù)字低通濾波器

有效

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• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN206932207U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設計）人: 鄭飛鴻;曹磊;李桂民
• 申請（專利權）人: 深圳前海慧聯(lián)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙)11368
• 代理人: 孫國棟

技術領域

本實用新型涉及電學領域及數(shù)字信號處理領域，具體涉及一種同步可調數(shù)字低通濾波器。

背景技術

目前在旋轉機械狀態(tài)監(jiān)控中，需要根據(jù)轉速對信號進行處理，稱之為同步信號處理，而目前大都對同步信號的處理往往采用的是同步模擬可調低通濾波器芯片，此種芯片價格高，而且由于此芯片的控制時鐘會帶來無法濾除的帶內干擾，影響旋轉機械狀態(tài)監(jiān)控效果，從而影響了旋轉機械的診斷。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服在旋轉機械狀態(tài)監(jiān)控與診斷領域采用模擬可調濾波器帶來的帶內干擾影響診斷問題，同時降低成本，提供一種同步可調數(shù)字低通濾波器。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型公開了如下技術方案：

一種同步可調數(shù)字低通濾波器，包括模擬低通濾波器、模數(shù)轉換芯片、可編程邏輯器件和微處理器，所述模擬地通濾波器和模數(shù)轉換芯片連接，模擬信號依次經(jīng)過模擬低通濾波器、模數(shù)轉換芯片變成數(shù)字信號后，進入可編程邏輯器件進一步處理數(shù)字濾波，微處理器連接可編程邏輯器件，根據(jù)轉速同步信號實時變化計算數(shù)字濾波器的系數(shù)，然后把這些實時系數(shù)傳送給可編程邏輯器件，由可編程邏輯器件進行信號輸出。

進一步的，所述模擬低通濾波器由模擬電路實現(xiàn)，其截止頻率是20KHz到40KHz之間的任意一個頻點。

進一步的，所述模數(shù)轉換芯片的型號是AD1271、AD1274或AD1278中的一種。

進一步的，所述可編程邏輯器件是Intel或Xilinx公司中任意一款邏輯可編程器件。

本實用新型公開的一種同步可調數(shù)字低通濾波器，解決了采用傳統(tǒng)模擬同步濾波器帶來了雜波帶內干擾問題，而且成本低，因此在旋轉機械狀態(tài)監(jiān)控中實用性很高。

附圖說明

圖1為本實用新型的實現(xiàn)框圖。

圖2為模擬低通濾波器。

具體實施方式

下面將對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型的核心是克服在旋轉機械狀態(tài)監(jiān)控與診斷領域采用模擬可調濾波器帶來的帶內干擾影響診斷問題，同時降低成本，提供一種同步可調數(shù)字低通濾波器。

請參見圖1。

一種同步可調數(shù)字低通濾波器，包括一個模擬低通濾波器、模數(shù)轉換芯片、可編程邏輯器件和微處理器，所述模擬低通濾波器是一個固定截止低通濾波器，其目的是抗混疊濾波，如果不加上模擬低通濾波器，信號由模擬信號數(shù)字化的時候往往會產(chǎn)生信號混疊；模擬低通濾波器和模數(shù)轉換芯片連接，模擬信號依次經(jīng)過模擬低通濾波器、模數(shù)轉換芯片變成數(shù)字信號后，進入可編程邏輯器件進一步處理數(shù)字濾波，微處理器連接可編程邏輯器件，根據(jù)轉速同步信號實時變化計算數(shù)字濾波器的系數(shù)，然后把這些實時系數(shù)傳送給可編程邏輯器件，由可編程邏輯器件進行信號輸出，從而實現(xiàn)與轉速同步的可調數(shù)字低通濾波器。

在本實用新型的一種實施例中，模擬低通濾波器由模擬電路實現(xiàn)，其截止頻率是20KHz，采用RC結構來實現(xiàn)。

在本實用新型的另一種實施例中，模擬低通濾波器由模擬電路實現(xiàn)，其截止頻率是40KHz，采用RC結構來實現(xiàn)。

如圖2，模擬低通濾波器的模擬電路包括電阻R1、R2、R3、電容C1、C2、C3和運算放大器Tl064IDT，電阻R1、R2、R3分別串聯(lián)連接，并連接至運算放大器同相輸入端，電容C1一端接在電阻R1、R2之間，另一端接地，電容C2一端接在電阻R2、R3之間，另一端分別接運算放大器反相輸入端和信號輸出端，電容C2一端接在電阻R3與運算放大器同相輸入端之間，另一端接地。其中，R1、R2和R3為10K歐的電阻，C1為560pF，C2為5.6uF，C3為330pF。

在本實用新型的一種實施例中，所述模數(shù)轉換芯片的型號是24bit AD1271，其采樣頻率為102.4k。

在本實用新型的另一種實施例中，所述模數(shù)轉換芯片的型號是AD1274

在本實用新型的另一種實施例中，所述模數(shù)轉換芯片的型號是AD1278。

在本實用新型的一種實施例中，所述可編程邏輯器件是Intel公司的EPM240，采用64階FIR低通數(shù)字濾波器。

在本實用新型的一種實施例中，微處理器與可編程邏輯器件XC7z010clg400通信接口為SPI接口。