数字磁通门传感器的自动相位对准.pdf

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1、第25卷第2期传感技术学报V01．25No．220l2年2月CHINESEJOURNAIOFSENSORSANDACTUAFORSFeb．2012AutomaticPhase—DetectionofDigitalFluxgateSensorFENGWenguang，LIUShibin，LIJuping(CollegeofElectronicsand，rmation，NorthwesternPolytechnicalUniversit)，Xi’rJ，，710072，China)Abstract：Forthree—axisdigitalfluxgatesens

2、or，timedelay(phasedelay)ofsignalprocessingcircuitandinconsistencyofphasedelayreducetheperformanceofthedigitalfilter．Thecross—powerspectrumphasemethodbasedonweightedleastsquaresisproposedtOcalculatethedelay．Onthebasisoftheanalysisonthedigitalfilter，theprecisionsofthefilteroutputwit

3、hdifferentharmonicsignalarecomparedandanalyzed，andanautomaticphasecalibrationmethodisdesigned．ExperimentalresultsshowthattheCOiTelationmethodisreliableandeasytoimplement，theperformanceofthedigitalfilteracquiredaftertheautomaticphasecalibrationisimprovedby25．89％．Keywords：digitalflu

4、xgate；delay；digitalfilter；cross—powerspectrumphasemethod；automaticcalibrationEEACC：7130doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2012．02．014数字磁通门传感器的自动相位对准术冯文光，刘诗斌，李菊萍(西-ILI业大学电子信息学院，两安710072)摘要：轴数字磁通门传感器信号处理电路的延时(相位延迟)及各轴延时不一致，影响数字滤波器的输出性能。提出了基于加权最小二乘法的互功率谱相位法计算延时的方法，针对该数字滤波器的特性，选择传感器的不同谐波信号对

5、比分析相位延迟计算的精度，并设计J传感器的自动相位对准方法。实验结果表明：该计算方法精确有效．自动相位对准使滤波器输能提高25．89％．．关键词：数字磁通门；延时；数字滤波器；互功率谱相位法；自动对准中图分类号：TP212．1文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)02—0212—03对于磁通门输出信号的滤波处理，闭环数字磁杂对于某一传感器，该相位延迟是固定不变的．因通门传感器一般采用数字信号处理(数字滤波器)此相位计算没有实时性要求，一次计算保存即可。常方法完成l。替代传统磁通门电路的相敏整流和用的计算信号信息的方法有：相关法l0]，三参数

6、正弦低通滤波等硬件电路．数字信号处理通常采用相关波拟合法，互功率谱相位法等_l，其中相关法计算量算法(又称为匹配滤波器_4)进行滤波而相关小，程序设计容易实现，但计算误差较大；互功率谱相算法的运算要求基准信号与磁通门输出信号相位对位法适用范同大，计算精度高，但计算相对复杂。本准，但对于三轴数字磁通门传感器，实际电路巾由于文采用基于加权最小二乘法的互功率谱相位法，首先隔直放大、抗混叠滤波等调理电路的存在，引起磁通分析了相位延迟对滤波运算的影响和互功率谱相位门各轴输出信号相位偏移，且传感器各轴电路参数法计算相位延迟的原理，对比了利用不同的谐波频率的分散性导致该

7、偏移量各不相同，影响了数字滤波信号计算的精度，并设计了传感器水平状态下自动相器的输出性能，降低了磁通门传感器的分辨率]位对准方法。FerdM．1、MitraDjamal_8等通过利用正交基准1滤波算法与相位延迟信号解调的方式消除相位偏移的影响，此方法增加了相关运算的计算量，且需实时计算；PrimdahlF．is]等磁通门传感器的输出信号是包含各次谐波的交利用磁通门输出信号合成基准信号，该方法过程较复流信号，其中偶次谐波信号(主要是二次谐波)包含项目来源：国家自然科学基金项目(60874101)；西北业大学基础研究基金项曰(W018104)收稿日期：201I

8、一08—22修改日期：201l一11—21第2期冯文光．刘诗斌等：