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1、数字滤波的特殊应用北京铁道科学研究院标准计蟹所刘装遴木文介绍、。了一仲简单的在数一模转换中实现的数字滤波方法它除了在抗干扰方面是非常有效的之外,在解决数字测量中抗高频振动影响、在交变弊流信号的测量中减少波形因数不良的影响和防止数字电乒表的闪灯等方,。亩都能起到有效的作用,。文中在甘细沈明该数字滤波方法的原理之叭强调了这种滤波器的特殊应用在检测微电压的数字电压表和数字测量教字显示器,。中工频干扰常影响测量的精度和稳定性采用数字滤波方法可有效地解决工频干扰问针数器甘孜器控制羊元甘数屏冲姗。题裔位电手奄平革别絮}碑盆她é二芳由钻匕瓜ō酬撞沂
2、形电压目,前有些数字测量装置因机械振动的}}偿器测量。影响而便读数长时间稳定不下来例如国内放夫器天车数字电子秤在称重时存在秤重钩的钢丝,这绳颤动不止的现象种颤动影响数字表读。,数长时间不能稳定采用数字滤波方法这些问题。所以数字滤,就可以得到有效的解决计数脉冲向计数器的传送是由电平鉴别器来,。波在抗音频机械振动对自动测量的影响中控制的模一数转换电路都是适用的现列举。获得新的应用图1中的反馈比较式模一数转换线路来说明。由于数字电子计算机在工业控制中的推这种方法广应用,很多参数量的自动测量都要求数字被测电压信号先经过数字电压补偿器后。,化对
3、于差动变压器一类用交变信号激励的送至测量放大器经过放大后加至电平鉴别。。、传感器也要求数字测量但用一般数一模转器高低值电平鉴别器输出的组合信号通。,换方法遇到了困难传感器在输出信号前过计数器控制单元控制计数脉冲向计数器的,盛经整流滤波但在输出中仍有一定的不平。输入计数器用其计数状态来控制数字电压。,。砰骨波纹存在在数字测量中这些波纹将使补偿器对被测电压进行的补偿当补偿器将,严,数字表末两位数随着波纹的变化而变化被测电压全部补偿时测量放大器输出电压。,、重地影响了数字测量为了解决这个问题值处于高低值电平鉴别器的两个动作值之当然,,,可以
4、采用滤波作用很强的滤波器但是间于是计数器和补偿器停止工作电压测,。时间常数将严重变大使测量反应时间过量过程完毕,。长,并且解决问题的效果并不理想采用数当输人正的被测电压信号时将使高值,,字滤波器这个问题可以在不增加反应时间电平鉴别器U高动作并输出一个电平信号。的情况下得到有效的解决使计数器控制器输出一个正向计数信号给计,,同,这里所介绍的数字滤波方法对于那些数器时打开封锁计数脉冲的门使计数。`,“,`_3`一3器正向计数在计数朴计数器操作数字电非门输出端6输出0),信号使Q(Q,补偿器输出一个与被测电压4组.3的那个与非门,压补偿器工
5、作表示Q件中输出端关其,、省`”4一。反相的电压逐步抵洁掉被测电压直至测量它类推与非门输{纷一个1信号加于Q、:,放大器的输出电压值处于高低植电平鉴别l飞的输人端同时计数脉冲加于Q一门的汾,电平鉴别器将使计输人端`计数脉冲频率这里选用30。器的两个动作俏之间时周/秒’,。、一。了数器停止工作补偿过程结束数字显示器上送人到Q门输人端5的计数脉冲信号是宽。,.,4一。.的数字即为被测电压值减少被测电压值时127微秒的正脉冲它使Q输出一个127。,。微秒宽的负脉冲这负脉冲的下降沿触发了低电平鉴别器U低工作计数器反向计数4一,4一;,一,。Q
6、和Q组成的谁稳态触发器使其输其计数和补偿过程和上述相反1.3,2的数字滤波线路,出一个毫秒宽的负脉冲(此种触发器由本文所介绍的是图。下,)经Q3_,1它设置于计数器控制线路中降沿触发输出总为负反相把高值电平鉴别器和低值电平鉴别器的,3一8的10输人端,3一:后送人到Q触发了Q和3一。,Q组成的单稳态触发器使其输出一输出信号U高和U派(U低是U低的非信号)分。工,39S、、。个宽微秒的负脉冲此负脉冲使Q双稳别加于Q门的23和J5输入端当测量“,;,,。、“态触发器被置1,Q的8输出端输出正电压信号时Q的23输入端得到l,“,1一,:“,
7、4、三“O妙,1,信号0门的2输入端平时为1),信号其输入端得到一个信号,,一;。,。“。信号这样Q门的打开条片已经具备使Q中或非门输出一个0,信号当被测,一,:,U“1”,{.就看谕人到Q的1端的计数脉冲信号是电压信号减少时低为信号U为`。:“o”,Q:“0,信否及才到来信号或非门也输出一个.号。当无被测电L压信号或测量处于平衡状态从第一个脉冲前沿开始13毫秒之后才;一,:,,。“,。使Q门具备打开条件可是第一个计数时Q或非门输出1信号.,一127当,。j泳冲只能维持微秒就消失了因此这第被侧电压升高或降低时Q中的或}卞致脉冲第一)滋
8、脉冲毛下酬煞承解写送汁么器的,“’`汁叔脉冲西如必卿尸厂土全,-或)过)或圳一,川)勺扑}丁乙双挽态触致器一个脉冲不能通过1.3毫秒后才打开的级测量放大器的模一数转换电路中第一级测一:::,;,,Q门次不能参加计数第一个
