基于位移測量的信號處理電路的設計.pdf

1、電磁診斷系統(tǒng)主要用于測量托卡馬克中等離子體的宏觀參數(shù),用于裝置放電運行和等離子體平衡控制。電磁診斷主要包括等離子體電流的測量、等離子體位移的測量、各場電流的測量等,診斷中感應式線圈所測得的信號都是磁通的變化率,只有通過不同的信號處理電路和數(shù)據(jù)處理方式對測量數(shù)據(jù)進行后續(xù)的處理,才能獲得所需的等離子體參數(shù)。本論文的主要工作就是應用硬件模擬電路的設計方法,結合信號處理思想,設計基于位移測量的信號處理電路。
　　本設計采用全硬件化模擬電路

2、,對位移測量的信號進行后續(xù)處理,包括前級信號的積分處理,后續(xù)對輸出信號或反饋信號進行合成運算。本設計所用電路工作環(huán)境溫度變化不大,且工作時間較短,通過專用控制電路來實現(xiàn)對電路工作情況的調(diào)節(jié),控制電路采用5V的TTL電平觸發(fā),延遲不超過5ms;模擬積分電路中,用靜態(tài)失調(diào)補償?shù)姆椒▉硐墒д{(diào)輸入電壓、電流和偏置電流帶來的影響,同時采用低溫漂的元器件和運算放大器,積分時間常數(shù)為10ms,輸出漂移不超過10mV/1s;運算電路部分采用三路輸入

3、、單路輸出的電路結構,各級信號運算系數(shù)設定方便,減少了采集系統(tǒng)和反饋控制系統(tǒng)的信號通道。電路輸入信號電壓范圍為-5V~+5V,輸出電壓范圍-10V~+10V,輸出阻抗為50Ω。
　　本論文對設計的電路進行了功能仿真和測試,以及放電實驗的檢測。具體實施過程包括對電路中需要實現(xiàn)的功能進行軟件仿真,驗證功能的實際可行性,對于實際測試電路板進行平臺測試,測試其各項參數(shù)是否符合設計要求,驗證電路中各級模塊的邏輯功能,最后在放電實驗中檢測電路