使用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)檢測(cè) VM振弦采集模塊測(cè)量精度(二)

振弦傳感器采集讀數(shù)模塊：指針對(duì)振弦傳感器的特性而設(shè)計(jì)的傳感器激勵(lì)、讀數(shù)模塊。具有集成度高、功能模塊化、數(shù)字接口的一系列特性，能完成振弦 傳感器的激勵(lì)、信號(hào)檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量評(píng)估等專用針對(duì)性功能，進(jìn)行傳感器頻 率和溫度物理量模數(shù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而通過數(shù)字接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。振弦傳感器讀數(shù)模塊 是振弦傳感器與數(shù)字化、信息化之間的核心轉(zhuǎn)換單元。

頻率精度檢測(cè)

VM振弦采集模塊測(cè)量精度

在 VMTool 工具內(nèi)，進(jìn)行以下參數(shù)設(shè)置（基于默認(rèn)參數(shù)）激勵(lì)方法：低壓掃頻法-步進(jìn)法。勾選“強(qiáng)制激勵(lì)”復(fù)選框。期望采樣： 200，補(bǔ)采樣 10 次。

如果條件允許時(shí)，就盡量減少數(shù)字接口的頻繁通訊，最好設(shè)置模塊的“自動(dòng)上傳” 寄存器的 bit11 為 1，即：自動(dòng)上傳高分辨率頻率值，上位機(jī)僅僅作為一個(gè)接收機(jī)（不向 VM 模塊發(fā)送任何指令）。下面是使用 VM501 的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)（自動(dòng)上傳高精度頻率值），單位為 Hz。（環(huán)境溫度 25℃左右）

VM501振弦采集模塊測(cè)量

溫度（NTC） 精度檢測(cè)

VM振弦采集模塊測(cè)量精度

單通道 VM 模塊的溫度檢測(cè) ，下面是使用 VM501 的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)（環(huán)境溫度 25℃左右）， 電阻真值： 6 位半測(cè)量得到的電阻值。

VM501振弦采集模塊測(cè)量精度

多通道 VM 模塊的溫度檢測(cè)

多通道 VM 模塊使用了通道切換電路，在測(cè)量線路上會(huì)存在一定的等效電阻。因?yàn)樯a(chǎn)和材料的差異性， VM模塊在出廠時(shí)未對(duì)每個(gè)模塊做精確的通道切換電阻修正，所有模塊均采用了一個(gè)固定的經(jīng)驗(yàn)電阻值來修正外接的 NTC 電阻值，故此多通道模塊在測(cè)量溫度時(shí)會(huì)存在一定的電阻測(cè)量差異（電阻加常數(shù)），導(dǎo)致最終的溫度測(cè)量值比單通道的 VM501 模塊誤差稍大（尤其是小電阻值時(shí)）。

VM604振弦采集模塊測(cè)量精度

本表中的測(cè)量值未經(jīng)過任何修正，是真實(shí)的測(cè)量值。 VM604 為隨機(jī)選取，未經(jīng)篩選。

多通道切換電阻的修正

使用$STLR 指令可以修改切換通道電路的電阻值，向上表中的 VM604 模塊發(fā)送指令$STLR=90 電阻修正后的測(cè)試數(shù)據(jù)如下表

VM振弦采集模塊測(cè)量精度

如果知道通道切換電阻應(yīng)修正為多少？

先用指令修改為 120，觀察測(cè)量值，如果希望測(cè)量值能夠更高一些，則用指令修改為比 120 大的值，反之就需要修改為比 120 小的值，直到測(cè)量值與理論溫度在全范圍內(nèi)相符（應(yīng)重點(diǎn)觀察小電阻時(shí)的匹配度）。

小結(jié)論：

①VM 模塊測(cè)量電阻的精度是完全沒有問題的，這一點(diǎn)可以通過 VM501 的溫度測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)表中得到證明。同時(shí)，經(jīng)過通道切換電阻修正后的 VM604 的測(cè)量數(shù)據(jù)也可以證明。

②多通道振弦模塊中，各個(gè)通道的一致性非常好，同一個(gè)電阻分別連接到不同的通道上，可以得到幾乎相同的測(cè)量值。

審核編輯 黃昊宇