[發明專利]一種提高測距準確性的自適應單錠檢測系統的方法

有效

• 申請號: 202110718880.6
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113445168B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 劉偉
• 申請（專利權）人: 蘇州墨空視覺技術有限公司
• 主分類號: D01H13/16
• 分類號: D01H13/16
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 廖娜

1.一種提高測距準確性的自適應單錠檢測系統的方法，包括若干個采集頭（1），所述采集頭（1）的輸出端與多路增益選擇器（2）的第一輸入端相連接，所述多路增益選擇器（2）的輸出端與一級放大預處理電路（3）的輸入端相連接，所述一級放大預處理電路（3）的輸出端與有源低通濾波器（4）的輸入端相連接，所述有源低通濾波器（4）的輸出端與過零反向放大電路（5）的輸入端相連接，所述過零反向放大電路（5）的第一輸出端與比較器（7）的同向輸入端相連接，所述過零反向放大電路（5）的第二輸出端與ADC取樣電路（6）的輸入端相連接，DAC（8）的輸出端與比較器（7）的反向輸入端相連接，所述ADC取樣電路（6）的輸出端與主處理器（9）的第一輸入端相連接，所述比較器（7）的輸出端與主處理器（9）的第二輸入端相連接，所述主處理器（9）的第一輸出端與多路增益選擇器（2）的第二輸入端相連接，所述主處理器（9）的第二輸出端與DAC（8）的輸入端相連接，其特征在于，

包括以下步驟：

步驟S1、通過多路增益選擇器（2）將采集頭（1）的微伏級小信號進行放大處理；

步驟S2、通過有源低通濾波器（4）將高頻無用信號濾除；

步驟S3、通過過零反向放大電路（5）將毫伏級信號進一步放大并輸出給比較器（7）的同向輸入端；

步驟S4、同時ADC取樣電路（6）對時域信息進行采樣并輸入主處理器（9）；

其中，步驟S4分為步驟S41和步驟S42兩種方式：

所述步驟S41、ADC取樣電路（6）對時域信息進行采樣，通過傅里葉變換后對ADC取樣電路（6）的結果進行轉換，從時域信息轉換到頻域信息，從而輸入主處理器（9）；

所述步驟S42、ADC取樣電路（6）直接對過零反向放大電路（5）進行采樣，并將采樣到的時域信息輸入主處理器（9）；

步驟S5、如果是步驟S41則跳過；如果是步驟S42，輸入主處理器（9）的是ADC取樣電路（6）對時域信息進行的采樣，在主處理器（9）內部對該時域信息進行傅里葉變換，將該時域信息轉換為頻域信息；

步驟S6、提取頻域信息中的頻率特征，作為頻率的參考基準，并經過DAC（8）轉換之后，輸出給比較器（7）的反向輸入端；

步驟S7、通過主處理器（9）中斷計數算出實時頻率，當單位時間比較器（7）輸出的脈沖數跟參考頻率相差在預設取值范圍內時，主處理器（9）通過控制多路增益選擇器（2）進行不斷修正所需要放大的增益，即可實現頻率計算準確且自動調節的目的；

所述步驟S6中提取頻譜信息包括：

步驟S61、將模擬信號經過ADC取樣電路（6）處理后，量化為一條曲線；

步驟S62、對步驟S61中曲線中的頻率成分進行軟件濾波處理，將超出頻率限制的高頻信號濾除；

還包括步驟S8、當發生斷頭或者弱捻的情況時，將會導致頻率的急劇變化，此時單位時間比較器（7）輸出的脈沖數與參考頻率之差將會超過預設的取值范圍，此時主處理器（9）將控制報警裝置實現報警。

2.如權利要求1所述的一種提高測距準確性的自適應單錠檢測系統的方法，其特征在于，所述一級放大預處理電路（3）包括芯片U3，所述芯片U3的第一引腳與OUT-A端相連接，所述芯片U3的第二引腳與電阻R4的一端相連接，電阻R4的另一端與芯片U3的第一引腳相連接，電容C2并接在電阻R4上，所述芯片U3的第二引腳與電阻R1的一端相連接，電阻R1的另一端與電容C6的一端相連接，電容C6的另一端與net-A端相連接，電阻R2的一端與+5V相連接，電阻R2的另一端與電阻R3的一端串聯，電阻R3的另一端接地，電阻R2和電阻R3的相連接處連接至芯片U3的第三引腳，電容C1并接在R3上，所述芯片U3的第五引腳與+5V相連接，所述芯片U3的第四引腳接地。