本發(fā)明涉及一種信號在導(dǎo)線中傳輸延時的校準方法，尤其涉及一種用于火箭橇試驗滑軌霍爾信號在導(dǎo)線中傳輸延時校準方法，屬于計量測試領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：火箭橇運動狀態(tài)的測量采用非接觸式的霍爾開關(guān)傳感器測試，如圖1所示，沿火箭橇副軌側(cè)每10m左右固定安裝一套雙冗度霍爾開關(guān)傳感器與轉(zhuǎn)換電路，在滑車車體側(cè)面安裝一塊永磁鋼；滑車在運行中，永磁鋼的磁場經(jīng)過霍爾開關(guān)傳感器，傳感器產(chǎn)生電壓信號；信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路后，將脈沖信號通過固定鋪設(shè)的電纜信號線傳輸，送至室內(nèi)接收器處理，并完成對信號的采集、記錄。火箭橇滑軌距離控制室的距離為1km～10km，布置在幾公里長的軌道上的各霍爾傳感器信號采用電壓傳輸，必定會帶來時間延時。假設(shè)某一霍爾距離傳輸?shù)目偩嚯xs為9km，僅考慮導(dǎo)線上的傳播延時，控制室a處接收到的信號與霍爾安裝處b發(fā)出的信號時間延時為：其中：v—光的傳波速度，3x108m/s為確定滑車在每一位置的準確時刻，必須對信號傳輸延時時間進行校準。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明公開的霍爾信號延時校準方法，解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)火箭橇試驗霍爾信號長距離傳輸時時間延時的校準。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明公開的霍爾信號延時校準方法，包括如下步驟：步驟一：根據(jù)霍爾信號延時校準要求，在火箭橇試驗現(xiàn)場布設(shè)霍爾開關(guān)傳感器。沿火箭橇副軌側(cè)每隔一定的距離安裝一套雙冗度霍爾開關(guān)傳感器與轉(zhuǎn)換電路。在運動物體滑車車體側(cè)面安裝順序排列的永磁鋼；滑車在運行中，永磁鋼的磁場經(jīng)過霍爾開關(guān)傳感器，傳感器產(chǎn)生脈沖信號；信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路后通過固定鋪設(shè)的電纜信號線傳輸，送至室內(nèi)接收器處理，并完成對信號的采集、記錄。所述安裝順序排列永磁鋼的數(shù)量根據(jù)試驗校準需求而定，優(yōu)選數(shù)量為一只。所述的固定間距優(yōu)選1m～15m，最優(yōu)選10m。步驟二：信號發(fā)生器產(chǎn)生1hz、1vp-p～5vp-p方波信號送給光電耦合放大器，直流電源給光電耦合放大器供電，將1vp-p～5vp-p方波信號經(jīng)過放大后輸出1hz、5vp-p～10vp-p方波信號送給第一頻率計的第一測量端口，第一天線置于測控室外利用饋線與第一授時接收機相連，直流穩(wěn)壓電源用于第一授時接收機供電，將第一授時接收機輸出的1pps信號送到第一頻率計的第二測量端口，第一頻率計測量出兩個端口兩路方波信號的時間差δt1，δt1求解公式如公式(2)所示，δt1＝tj1-ts1-δt1(-0.5s＜δt1＜0.5s)(2)式中：δt1—第一頻率計第二測量端口與第一測量端口輸入信號的時間差，s；tj1—第一頻率計第二測量端口某時刻測量值，s；ts1—第一頻率計第一測量端口某時刻測量值，s；δt1—第一頻率計兩個測量端口的測量不同步時間差，s。步驟三：將第二天線置于外場滑軌旁，利用饋線與第二授時接收機相連，直流穩(wěn)壓電源用于給第二授時接收機供電，將第二授時接收機輸出的1pps信號送到第二頻率計的第一測量端口；并將光電耦合放大器放大的信號經(jīng)過霍爾信號傳輸線送到位于外場軌道旁的第二頻率計的第二測量端口。第二頻率計測量出個兩個端口輸入的兩路方波信號的時間差δt2。δt2＝tj2-ts2-δt2(-0.5s＜δt2＜0.5s)(3)δt2—第二頻率計第二測量端口與第一測量端口輸入信號的時間差，s；tj2—第二頻率計第二測量端口某時刻測量值，s；ts2—第二頻率計第一測量端口某時刻測量值，s；δt2—第二頻率計兩個測量端口的測量不同步時間差，s。步驟四：如果信號經(jīng)過霍爾傳輸線送到外場時時間延時δt，則在同一測量時刻存在如公式(4)所示關(guān)系：ts2＝ts1+δt(4)將公式(2)和公式(3)兩式相減，，δt2-δt1＝(tj2-tj1)-(ts2-ts1)-δt1-δt2(5)并將公式(4)帶入公式(5)整理得到；δt＝(tj2-tj1)-(δt2-δt1)-δt1-δt2(6)步驟五：為消除第一授時接收機、第二授時接收機輸出的1pps脈沖的時間差(tj2-tj1)，在同一地點放置第一天線和第二天線，第一天線用饋線與第一授時接收機相連，直流穩(wěn)壓電源用于給第一授時接收機供電，將第一授時接收機輸出的1pps信號送到第一頻率計的第一個測量端口；將第二天線用饋線與第二授時接收機相連，直流穩(wěn)壓電源用于給第二授時接收機供電，將第二授時接收機輸出的1pps信號送到第一頻率計的第二個測量端口，第一頻率計測量出兩路1pps信號的時間差δt3。δt3＝(tj2-tj1)(7)步驟六：將公式(7)帶入公式(6)并整理得到：δt＝δt3-δt2+δt1-δt1-δt2(8)步驟七：為確定公式(6)中測量不同步時間差δt1的大小，用信號發(fā)生器產(chǎn)生1hz、1vp-p～10vp-p方波信號同時送給第一頻率計的兩個測量端口，第一頻率計能夠測量出兩個測量端口測量不同步時間差δt1。步驟八：為確定公式(6)中測量不同步時間差δt2的大小，用信號發(fā)生器產(chǎn)生1hz、1vp-p～10vp-p方波信號同時送給第二頻率計的兩個測量端口，第二頻率計可測量出兩個測量端口測量不同步時間差δt1。步驟九：將步驟二、三、五、七、八得到的測量結(jié)果帶入公式(8)中，即得到霍爾信號傳輸線的時間延時δt，所述的時間延時δt用于霍爾信號延時校準。步驟十：當對火箭橇試驗時同時采集的其他被測量進行處理時，用公式(8)得到霍爾信號傳輸線的時間延時δt進行時間上的修正，能夠減小由于霍爾延時帶來的測量誤差，提高整個系統(tǒng)的測量精度。有益效果：本發(fā)明公開的霍爾信號延時校準方法，采用高精度的授時接收機，即能夠?qū)崿F(xiàn)信號對長距離傳輸導(dǎo)線中的信號延時進行校準，從而獲得滑車在運行中經(jīng)過每一只霍爾開關(guān)傳感器的準確時刻。通過獲得一系列滑車通過霍爾開關(guān)傳感器的準確時刻，能夠準確地計算出滑車的運動參數(shù)曲線(滑車每一時刻的位移、速度、加速度)，消除不同位置霍爾開關(guān)信號由于傳輸延遲不同引入的誤差，同時也能夠準確地與其它被測量的參數(shù)實現(xiàn)時間同步。附圖說明圖1為
背景技術(shù)：
中火箭橇試驗霍爾測速系統(tǒng)示意圖；圖2延時校準裝置；其中：1-信號發(fā)生器，2-光電耦合放大器，3-直流穩(wěn)壓電源，4-第一頻率計，5-第一授時接收機，6-第一天線，7-直流穩(wěn)壓電源，8-第二頻率計，9-第二授時接收機，10-第二天線，11-直流穩(wěn)壓電源。圖3授時接收機1pps脈沖校準示意圖；其中:4-頻率計，5-第一授時接收機，6-第一天線，7-直流穩(wěn)壓電源，9-第二授時接收機，10-第二天線，11-直流穩(wěn)壓電源。圖4是第一頻率計4測量信號圖；圖5是第二頻率計8測量信號圖。具體實施方式為了更好的說明本發(fā)明的目的和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和實例對
發(fā)明內(nèi)容做進一步說明。實施例1：本實施例公開的霍爾信號延時校準方法，包括如下步驟：步驟一:根據(jù)霍爾信號延時校準要求，完成采用非接觸式的霍爾開關(guān)傳感器測試火箭橇運動狀態(tài)試驗現(xiàn)場布設(shè)。沿火箭橇副軌側(cè)間隔固定距離固定安裝一套雙冗度霍爾開關(guān)傳感器與轉(zhuǎn)換電路。在滑車車體側(cè)面安裝順序排列的永磁鋼；滑車在運行中，永磁鋼的磁場經(jīng)過霍爾開關(guān)傳感器，傳感器產(chǎn)生脈沖信號；信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路后通過固定鋪設(shè)的電纜信號線傳輸，送至室內(nèi)接收器處理，并完成對信號的采集、記錄。永磁鋼的數(shù)量根據(jù)試驗校準需求而定，優(yōu)選數(shù)量為一只。所述的固定間距為10m?；魻枩y試系統(tǒng)如圖1所示。步驟二:利用信號發(fā)生器1產(chǎn)生1hz、1vp-p～5vp-p方波信號送給光電耦合放大器2，直流電源3給光電耦合放大器2供電，將1vp-p～5vp-p方波信號經(jīng)過放大后輸出1hz、5vp-p～10vp-p方波信號送給第一頻率計4的第一測量端口，第一天線6置于測控室外利用饋線與第一授時接收機5相連，直流穩(wěn)壓電源7用于第一授時接收機5供電，將第一授時接收機5輸出的1pps信號送到第一頻率計4的第二測量端口，如圖2所示；第一頻率計4測量出兩個端口兩路信號的時間差δt1，如同4所示，則δt1由下式求出：δt1＝tj1-ts1-δt1(-0.5＜δt1＜0.5)(2)式中：δt1—第一頻率計4第二測量端口與第一測量端口輸入信號的時間差，s；tj1—第一頻率計4第二測量端口某時刻測量值，s；ts1—第一頻率計4第一測量端口某時刻測量值，s；δt1—第一頻率計4兩個測量端口的測量不同步時間差，s。步驟三:將第二天線10置于外場滑軌旁，利用饋線與第二授時接收機9相連，直流穩(wěn)壓電源11用于給第二授時接收機9供電，將第二授時接收機9輸出的1pps信號送到第二頻率計8的第一測量端口；并將光電耦合放大器2放大的信號經(jīng)過霍爾信號傳輸線送到位于外場軌道旁的第二頻率計8的第二測量端口，如同2所示，第二頻率計8測量出個兩個端口輸入的兩路信號的時間差δt2，如圖5所示。則δt1由下式求出：δt2＝tj2-ts2-δt2(-0.5s＜δt2＜0.5s)(3)δt2—第二頻率計8第二測量端口與第一測量端口輸入信號的時間差，s；tj2—第二頻率計8第二測量端口某時刻測量值，s；ts2—第二頻率計8第一測量端口某時刻測量值，s；δt2—第二頻率計8兩個測量端口的測量不同步時間差，s。步驟四:如果信號經(jīng)過霍爾傳輸線送到外場時時間延時δt，則在同一測量時刻存在如公式(4)所示關(guān)系：ts2＝ts1+δt(4)將公式(2)和公式(3)兩式相減，，δt2-δt1＝(tj2-tj1)-(ts2-ts1)-δt1-δt2(5)并將公式(4)帶入公式(5)整理得到；δt＝(tj2-tj1)-(δt2-δt1)-δt1-δt2(6)步驟五:為消除第一授時接收機5、第二授時接收機9輸出的1pps脈沖的時間差(tj2-tj1)，在同一地點放置第一天線6和第二天線10，第一天線6用饋線與第一授時接收機5相連，直流穩(wěn)壓電源7用于給第一授時接收機5供電，將第一授時接收機5輸出的1pps信號送到第一頻率計4的第一個測量端口；將第二天線10用饋線與第二授時接收機9相連，直流穩(wěn)壓電源11用于給第二授時接收機9供電，將第二授時接收機9輸出的1pps信號送到第一頻率計4的第二個測量端口，如圖3所示，第一頻率計4測量出兩路1pps信號的時間差δt3。δt3＝(tj2-tj1)(7)步驟六：將公式(7)帶入公式(6)并整理得到：δt＝δt3-δt2+δt1-δt1-δt2(8)步驟七：為確定公式(6)中測量時間差δt1的大小，用信號發(fā)生器1產(chǎn)生1hz、1vp-p～10vp-p方波信號同時送給第一頻率計4的兩個測量端口，第一頻率計4能夠測量出兩個測量端口的測量不同步時間差δt1。步驟八：為確定公式(6)中測量不同步時間差δt2的大小，仍利用信號發(fā)生器1產(chǎn)生1hz、1vp-p～10vp-p方波信號同時送給第二頻率計8的兩個測量端口，第二頻率計8可測量出兩個測量端口的測量不同步時間差δt1。步驟九：將上述方法中測量得到δt1、δt2、δt3、δt1、δt2帶入公式(8)中，就可得到霍爾信號傳輸線的時間延時δt。不同霍爾延時大小如表1所示。表1霍爾延時表霍爾編號距離滑軌起始點距離/m測得的延時/us1030.024242025.508080022.69160160014.4920220209.98步驟十：當對火箭橇試驗同時采集的其他被測量進行處理時，將霍爾信號時間延時δt帶人并進行時間上的修正，即能減小由于霍爾延時帶來的測量誤差，提高整個系統(tǒng)的測量精度。以上所述的具體描述，對發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁12