一种电流频率转换电路、转换方法及其系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电流频率转换电路、转换方法及其系统，包括：积分电路，微处理器、控制电路、模拟开关以及恒流源；其中，所述微处理器获取所述积分电路输出的第一积分电压，并判断所述第一积分电压所处的电压区间后向所述控制电路输出判断结果；所述电压区间表征对所述微处理器的输入电压的区间划分；所述控制电路根据所述判断结果输出对应个数的脉冲信号；当输出的所述脉冲信号的个数达到预设值时，所述控制电路控制所述模拟开关导通以令所述恒流源输出的反馈电流经由模拟开关后输出至所述积分电路的输入端。根据本发明专利技术的电流频率转换电路中设置的多个电压区间并依次输出相应个数的脉冲信号以实现电流频率转换电路转换的灵敏度及分辨率。灵敏度及分辨率。灵敏度及分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种电流频率转换电路、转换方法及其系统


[0001]本专利技术涉及惯性导航领域，具体涉及一种电流频率转换电路、转换方法及其系统。

技术介绍

[0002]电流频率(I/F)转换电路是建立在电荷平衡原理基础之上的一种高精度转换电 路，用于把模拟电流量转换为频率脉冲量，广泛应用于惯性导航领域。其主要工作流 程是：I/F转换电路采集加速度计输出的电流信号，将电流信号转换为频率信号。当 加速度计输出正电流时，电流频率转换电路正通道输出频率；当加速度计输出负电流 时，电流频率转换电路负通道输出频率。电流频率转换电路对加速度计的输出有着高 灵敏度的响应，响应越快，则电流频率转换电路转换的灵敏度、分辨率就越高，这对 惯性导航的实时性有着重要意义。
[0003]传统的电流频率转换电路有两个门限，一个高门限和一个低门限。在转换过程中， 电荷经过积分后会产生输出电压由零变高，或者被拉低的过程。当到达高门限或低门 限时输出一个脉冲进行反馈。
[0004]但本申请专利技术人在实现本申请实施例中专利技术技术方案的过程中，发现上述技术至 少存在如下技术问题：现有技术当中的设计方案分辨率较低，且电流换向时会有较长 时间的分辨延迟。

技术实现思路

[0005]鉴于上述现有技术当中电流频率转换电路的设计方案分辨率较低的问题，提出了 本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电流频率转 换电路、转换方法及其系统。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种电流频率转换电路，包括：积分电路，微处理 器、控制电路、模拟开关以及恒流源；其中，
[0007]所述微处理器获取所述积分电路输出的第一积分电压，并判断所述第一积分电压 所处的电压区间后向所述控制电路输出判断结果；所述电压区间表征对所述微处理器 的输入电压的区间划分；
[0008]所述控制电路根据所述判断结果以及已输出的脉冲信号的个数输出对应个数的 脉冲信号；
[0009]当输出的所述脉冲信号的个数达到预设值时，所述控制电路控制所述模拟开关导 通以令所述恒流源输出的反馈电流经由模拟开关后输出至所述积分电路的输入端。
[0010]较佳的，所述电流频率转换电路还包括：钳位二极管，连接所述微处理器，用于 对所述微处理器的输入端口进行钳位保护。
[0011]较佳的，所述电流频率转换电路还包括：反馈电路，连接所述积分电路的输出端， 用于向所述积分电路输出的第一积分电压增加一偏置电压以获取第二积分电压。
[0012]较佳的，所述电压区间包括：上门限区间以及下门限区间；其中，
[0013]高于所述偏置电压的电压区间为上门限区间，低于所述偏置电压的电压区间为下 门限区间，所述上门限区间以及下门限区间均位于正电压区间。
[0014]根据本专利技术的另一个方面，提供一种电流频率转换方法，包括：
[0015]微处理器获取积分电路输出的第一积分电压，并判断所述第一积分电压所处的电 压区间；所述电压区间表征对所述微处理器的输入电压的区间划分；
[0016]根据所述第一积分电压所处的电压区间输出判断结果至控制电路；
[0017]所述控制电路根据所述判断结果以及已输出的脉冲信号的个数输出对应个数的 脉冲信号；
[0018]当输出的所述脉冲信号的个数达到预设值时，由所述控制电路控制模拟开关导通 以令恒流源向所述积分电路输出反馈电流。
[0019]较佳的，所述微处理器获取积分电路输出的第一积分电压前，所述方法还包括：
[0020]输出反馈信号至所述积分电路的输出端，以向所述第一积分电压增加一偏置电压 以获得第二积分电压。
[0021]较佳的，所述电压区间包括：上门限区间以及下门限区间，其中，高于所述偏置 电压的电压区间为上门限区间，低于所述偏置电压的电压区间为下门限区间，所述上 门限区间以及下门限区间均位于正电压区间；
[0022]当所述积分电路输入负向输入电流时，所述第二积分电压位于所述上门限区间；
[0023]当所述积分电路输入正向输入电流时，所述第二积分电压位于所述下门限区间。
[0024]较佳的，所述恒流源向所述积分电路输出反馈电流后，所述方法还包括：当第二 积分电压低于下门限区间或者高于上门限区间时，将所述脉冲信号的个数清零。
[0025]较佳的，所述方法具体包括：
[0026]当所述脉冲信号的个数未达到所述预设值且所述积分电路获取的输入电流呈线 性变化时，所述脉冲信号的个数为本次获取的第二积分电压所处的电压区间所对应的 脉冲信号的个数与上次获取的第二积分电压所处的电压区间所对应的脉冲信号的个 数之差；
[0027]当所述脉冲信号的个数未达到所述预设值且所述输入电流换向时，所述脉冲信号 的个数为上次获取的第二积分电压所处的电压区间所对应的脉冲信号的个数与本次 获取的第二积分电压所处的电压区间所对应的脉冲信号的个数之差。
[0028]根据本专利技术的另一个方面，还提供一种电流频率转换系统，包括：时钟电路、温 补电路、输出电路以及如上所述的电流频率转换电路，其中，所述电流频率转换电路 接收加速度计输出的电流信号并转换为脉冲信号，所述温补电路对电流频率转换电路 进行温度补偿，所述时钟电路为所述电流频率转换电路提供时钟信号，所述输出电路 为所述电流频率转换电路增加驱动电流。
[0029]根据本专利技术的电流频率转换电路中设置的多个电压区间并依次输出相应个数的 脉冲信号以实现电流频率转换电路转换的灵敏度及分辨率。
[0030]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点 能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例中一种电流频率转换电路的电路图；
[0033]图2为本专利技术实施例中一种电流频率转换方法的流程图；
[0034]图3为本专利技术实施例中电压区间与脉冲信号关系的示意图；
[0035]图4为本专利技术实施例中一种电流频率转换系统的电路图。
[0036]具体实施方式
[0037]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]本专利技术实施例提供一种电流频率转换电路，包括：积分电路101，微处理器102、 控制电路103、模拟开关104以及恒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流频率转换电路，其特征在于，包括：积分电路，微处理器、控制电路、模拟开关以及恒流源；其中，所述微处理器获取所述积分电路输出的第一积分电压，并判断所述第一积分电压所处的电压区间后向所述控制电路输出判断结果；所述电压区间表征对所述微处理器的输入电压的区间划分；所述控制电路根据所述判断结果以及已输出的脉冲信号的个数输出对应个数的脉冲信号；当输出的所述脉冲信号的个数达到预设值时，所述控制电路控制所述模拟开关导通以令所述恒流源输出的反馈电流经由模拟开关后输出至所述积分电路的输入端。2.根据权利要求1所述的一种电流频率转换电路，其特征在于，所述电流频率转换电路还包括：钳位二极管，连接所述微处理器，用于对所述微处理器的输入端口进行钳位保护。3.根据权利要求1所述的一种电流频率转换电路，其特征在于，所述电流频率转换电路还包括：反馈电路，连接所述积分电路的输出端，用于向所述积分电路输出的第一积分电压增加一偏置电压以获取第二积分电压。4.根据权利要求3所述的一种电流频率转换电路，其特征在于，所述电压区间包括：上门限区间以及下门限区间；其中，高于所述偏置电压的电压区间为上门限区间，低于所述偏置电压的电压区间为下门限区间，所述上门限区间以及下门限区间均位于正电压区间。5.一种电流频率转换方法，其特征在于，包括：微处理器获取积分电路输出的第一积分电压，并判断所述第一积分电压所处的电压区间；所述电压区间表征对所述微处理器的输入电压的区间划分；根据所述第一积分电压所处的电压区间输出判断结果至控制电路；所述控制电路根据所述判断结果以及已输出的脉冲信号的个数输出对应个数的脉冲信号；当输出的所述脉冲信号的个数达到预设值时，由所述控制电路控制模拟开关导通以令恒流源向所述积分电路输出反馈电流。6.根据权利要求5所述的一种电流频率转换方法，其特征在于，所述微处理器获取...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铁成，张鹏，赵洪利，孙景雷，张秋月，庞葳，王玉泽，
申请(专利权)人：航天科工惯性技术有限公司，
类型：发明
国别省市：