工業(yè)選廠針對球磨機低功耗下的高速高精度數(shù)字采樣,試驗進行了著重研究。在初次設(shè)計的過程中,由于功耗的限制,設(shè)計中采用了比較多的高轉(zhuǎn)換效率器件,系統(tǒng)電源中的同步開關(guān)噪聲受板級電路中感性元器件的影響比較嚴重,通過在輸入端接入高精密穩(wěn)壓源,對采集到數(shù)字信號進行快速傅里葉變換。
由于電源系統(tǒng)引入了大量同步開關(guān)噪聲,在模數(shù)轉(zhuǎn)換的過程中產(chǎn)生了較多地彈噪聲,而這些信號通過傳統(tǒng)意義上的濾波器是比較難剔除掉的。正因為如此,磨機振動檢測系統(tǒng)對磨機工礦心化時區(qū)分度不高,提取的特征參數(shù)受系統(tǒng)噪聲的影響比較大,特別是對振動波形頻域上的分析造成了一定的影響。針對這些問題,我們設(shè)計出一種方法,在能耗與精度之間選準平衡點,一方面達到數(shù)字分析精度的需要,另外通過軟硬件的優(yōu)化,降低由于改變而造成的系統(tǒng)功率提升。這些方法主要有:
1)將模擬電源與數(shù)字電源分離,模擬電源供電采用II型濾波器進行濾波,有效消除高頻噪聲;
2)采用高精度外部參考電源作為參考電壓,同時單片機采用外部晶振以減小功耗;
3)采用多層陶瓷電容作為去禍電容,并且在其PCB布置過程中,離可能產(chǎn)生感性耦合器件的引腳盡可能的近;
4)電路板采用多層設(shè)計,設(shè)計盡可能大的覆地平面,并在不同的地平面之間,采用橋接0歐姆電阻的方式,從而有效抑制由數(shù)字系統(tǒng)環(huán)路電路而產(chǎn)生的各種頻段的噪聲;
5)利用過采樣技術(shù),實現(xiàn)軟件降噪;
6)設(shè)計中采用差動放大的方式,有效地消除共模干擾。
文章來自豫暉選礦設(shè)備網(wǎng)