猝發(fā)式紅外近距離測試系統(tǒng)發(fā)射部分電路設(shè)計

1、猝發(fā)式紅外近距離測試系統(tǒng)發(fā)射部分電路設(shè)計圖2 發(fā)射部分結(jié)構(gòu)框圖2 猝發(fā)式紅外近距離測試系統(tǒng)模型的建立按圖1建立猝發(fā)式紅外通訊的實物模型，發(fā)射器安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，接收器安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，接收器可安裝在軸向和徑向兩個方向的適當(dāng)位置，其計算分析相似，由于徑向安裝比較方便，故安裝在徑向。圖1中 接收器的接收半角；R旋轉(zhuǎn)軸的半徑；發(fā)射器的發(fā)射半角；L接收器與發(fā)射器的最小距離；發(fā)射器和接收器分別與圓心連線的夾角；A紅外接收管；B、C紅外發(fā)射管。弧長BC（設(shè)為S）與通訊時間成正比，故弧長S的大小決定了通訊時間的長短，稱弧長S為發(fā)射窗口。由模型知決定了發(fā)射窗口的大小（當(dāng)R一定時），只有當(dāng)小于或等于發(fā)射器的最大發(fā)射

2、半角時，發(fā)射器發(fā)出的紅外光才能被接收器直接接收。目前使用發(fā)射器的最小發(fā)射半角為15。當(dāng)=15時，由三角形OAB可知：(sin)/R=sin(-15)/(R+L) （1）sin=R/(R+L)sin15 (2)+=15 （3）故=15-T=2R/(R)=(2)/ (4)由于與有效通訊弧長AB成正比，而弧長AB又與通訊時間成正比，故增大可增長通訊時間。由上式可知，增大有兩種方法：減小R，或增大L。設(shè)軸的角速度為（rad/s），一轉(zhuǎn)中采樣的數(shù)據(jù)個數(shù)N，每個數(shù)據(jù)占有M位，紅外通訊傳輸?shù)牟ㄌ芈蕿閂（bit/s），發(fā)送N個數(shù)據(jù)需要時間為tall(s)，發(fā)射器通過發(fā)射窗口的時間（即有效通訊時間）為T（s），

3、則一轉(zhuǎn)中發(fā)射數(shù)據(jù)所需總時間為：tall=(MN)/V （5）如設(shè)轉(zhuǎn)速為3000r/min，2=30，由（4）式得：T=1.67ms設(shè)N=200，即采樣頻率f=200sps/r(3000r/min)/60=10ksps若M=16,V=2Mb/s，得：tall=(20016)/2M=1.6ms由于tallT，該模型可物理實現(xiàn)。3 發(fā)射部分電路設(shè)計上面通過對發(fā)動機輸出功率信號進行分析，確定了采樣頻率，進而估算出存儲器的最小存儲容量，并建立了數(shù)據(jù)傳輸模型。采用猝發(fā)方傳輸數(shù)據(jù)，需要存儲軸旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所采集的所有數(shù)據(jù)，然后在發(fā)射窗口將數(shù)據(jù)發(fā)送給接收器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的瞬發(fā)。其特點是不需要安裝一個圓周的接收器，如果所測軸半徑較大或被測環(huán)境較緊湊，則近場遙測是不易實現(xiàn)的。而猝發(fā)遙測只需一個或幾個接收器就能達(dá)到目的。發(fā)射部分的結(jié)構(gòu)框圖如圖2，這部分發(fā)現(xiàn)扭矩信號的采集、數(shù)字信號的編碼，并將采集數(shù)據(jù)放在FIFO存儲器中。當(dāng)紅外發(fā)射管接收到取數(shù)碼命令后，如果采集電路斷電，入于低功耗狀態(tài)，則通知電源管理器打開電源VCC，讓采集電路開始工作；如果采集電路已經(jīng)開始工作，則