基于DSP长时间积分器.ppt

报告人：缪 晶 导 师：季振山 2011 .2 .18 台面测试结果 EAST实验现场测试结果：（1）积分功能验证 EAST实验现场测试结果：（2）长时间积分测试 EAST实验现场测试结果：（2）长时间积分测试 * ASIPP 基于DSP长时间积分器 ASIPP 报告主要内容 1.工作进展 2.难点问题 3.下步计划 ASIPP 一、工作进展 传统模拟积分器使用运算放大器和一些分立元件如电容电阻搭建，这些元器件都不是理想器件，与理想状况存在误差，所以积分后的结果会产生一定的漂移，且积分时间越长，漂移越大。 一方面我们可以选用合理的器件来尽量减小这些误差，另一方面我们可以使用合理的DSP算法来补偿这些误差，使漂移降到最小。 ASIPP 一、工作进展 采用模数混合积分器，前端模拟积分器部分，后端DSP进行 积分补偿。 ASIPP 运放：集成运放输入阻抗不是无穷大，存在输入失调 电压和失调电流。要选择优质精密运放 ，失调电 压、失调电流一定要小。 电容：积分电容存在泄漏电阻，且泄漏电阻越小，漏电 越严重。要求漏电小、温度和电介质特性稳定性好。 选择泄漏电阻大的聚苯乙烯和聚丙烯电容。 开关：可选用继电器和模拟开关。 模拟开关导通电阻相对较大，但切换快。 继电器导通电阻小，但切换时间长，约几ms。 器件选择原则： ASIPP 1.一元线性拟合：在开始积分之前，先对地积分采集一段时间（50s）内的积分输出信号,每秒取一组观测数据，一共50组观测数据（xi,yi)(i=0,1,2…49),用直线y=ax+b作线性拟合，其中a，b为拟合系数。 采用最小二乘法要使均方误差 达到最小，则有 得 其中 算法实现： ASIPP 2.积分补偿：利用我们开始得到的对地积分的线性函数来补偿对信号积分的漂移。首先我们根据上次对地积分得到的一元函数计算对信号积分的漂移量Vp=at+b，其中t为对信号的积分时间。将本次实际输出的积分信号Vos扣除漂移量Vp，就可以获得处理后的输出信号VO= Vos- Vp。 算法实现： ASIPP 算法实现 主程序流程图： 开始 系统初始化，flag=1 设置中断 允许中断 主循环开始 触发标志是否有效？ 初始化ADC处理模块 线性拟合，计算拟合系数 补偿积分，实时输出 等待定时器1中断 响应外部中断 响应定时器1中断 ADC转换是否完成？ 等待外部中断 N Y N Y 结束 ASIPP 因为实际漂移不可能是一条直线，扣除斜率和线性拟合补偿，都只是一种近似处理的方法，但是线性拟合相比于扣除斜率更加接近于实际曲线。 特点： 横坐标时间单位为：100s/格，信道1（CH1）是模拟积分器的零点漂移 波形，纵坐标幅度为200mV/格；信道2（CH2）是经过DSP线性拟合补偿 处理过的波形，幅度为20mV/格。 LBT12T为EAST模拟积分器的输出波形 LBT13T为线性拟合补偿后输出的波形 现场采集600s，LBP7T 36675和36676两炮数据 LBP7T 第36675炮展开数据 ASIPP 1.在台面测试中，噪声不是很明显，但是在现场试验环境下 测试，系统的噪声比较大。抗干扰能力有待加强。 二、难点问题 2.相比于台面，现场测试的积分漂移不可预测，积分漂移有时候达到30mv/1000s 以上。 3.不能够自动调节积分时间常数，输入信号过大时，就会造成积分器输出饱和。 ASIPP 三、下步计划 1.改善电路板的布局布线，以期望将硬件方面产生系统的噪声 减到最小 2.测试积分器保持特性，积分器保持在0V,4V,8V得到的线 性拟合结果 3.采用二次曲线进行拟合补偿积分 ASIPP 谢 谢 ！