本實(shí)用新型屬于家電智能控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜數(shù)字式相關(guān)器。

背景技術(shù)：

噪聲法測溫是目前可實(shí)現(xiàn)的能同時(shí)測量玻爾茲曼常數(shù)和熱力學(xué)溫度的三大方法之一，在熱力學(xué)計(jì)量中的重要性不言而喻。由于探測電阻產(chǎn)生的熱噪聲信號相當(dāng)微弱，測量此類微弱信號需要用較大增益的放大器將信號放大。然而，放大器及傳輸線的背景噪聲與熱噪聲信號幅度一致，探測電阻噪聲信號易被湮沒在背景噪聲中。自1961年Weinreb 提出周期信號可以通過自相關(guān)在隨機(jī)噪聲中提取的方法后，利用相關(guān)技術(shù)提取有用信號的方法便逐步得到發(fā)展。

相關(guān)檢測設(shè)備按照構(gòu)成原理及工作方式可分為模擬和數(shù)字式相關(guān)器，模擬式相關(guān)器因精度不高且不穩(wěn)定等已不常見，而憑微處理器以及存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)相關(guān)運(yùn)算及存儲的數(shù)字式相關(guān)器得到廣泛推廣。數(shù)字式相關(guān)器的實(shí)現(xiàn)方法主要有以下兩種: 一種為購買商業(yè)數(shù)據(jù)采集卡，結(jié)合LabVIEW軟件等設(shè)計(jì)，價(jià)格昂貴且電磁干擾較大；另一種以單片機(jī)或者現(xiàn)場可編程門陣列( FPGA) 等為核心設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集板，結(jié)合 C++ 軟件等開發(fā)，其傳輸速度較慢，設(shè)計(jì)周期長，電磁干擾小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：提供一種便攜數(shù)字式相關(guān)器，能夠?qū)崿F(xiàn)家電的智能控制，成本低，及時(shí)報(bào)警，提供安全性，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：一種便攜數(shù)字式相關(guān)器，包括控制器，控制器采用FPGA控制芯片，控制器上連接有光纖收發(fā)模塊，光纖收發(fā)模塊連接到兩路信號探測電路，每路信號探測電路包括依次連接的放大器、低通濾波器和ADC轉(zhuǎn)換模塊，控制器并通過USB主控制器連接到上位機(jī)。

優(yōu)選的，上述USB主控制器采用CY7C68013A 芯片。

優(yōu)選的，上述ADC轉(zhuǎn)換模塊采用AD7626。

優(yōu)選的，上述光纖收發(fā)模塊包括光纖接收器件和光纖發(fā)送器件，光纖接收器件和光纖發(fā)送器件分別采用HFBR-2526和HFBR-1527。

優(yōu)選的，上述控制器還連接有顯示屏和語音播放裝置，顯示屏用于顯示相關(guān)性參數(shù)，語音播放裝置用于播放檢測結(jié)果的相關(guān)性，能夠?qū)崟r(shí)了解檢測結(jié)果。

優(yōu)選的，上述控制器安裝在殼體內(nèi)，殼體一側(cè)設(shè)置有信號接入端口，殼體內(nèi)側(cè)設(shè)置有防電磁干擾的金屬導(dǎo)電網(wǎng)，前端面設(shè)置有顯示屏和語音播放裝置，下端設(shè)置有掛繩，整個(gè)相關(guān)器安裝到殼體內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，取拿方便，通過掛繩能夠直接將相關(guān)器掛接到頸部，運(yùn)輸搬運(yùn)方便。

本實(shí)用新型的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過光纖收發(fā)模塊進(jìn)行兩路噪聲信號的采集，并通過FPGA控制器上傳到上位機(jī)進(jìn)行自相關(guān)和互相關(guān)技術(shù)，F(xiàn)PGA具有傳輸速度快、傳輸可靠穩(wěn)定和能夠微弱信號的檢測的特點(diǎn)，且本實(shí)用新型價(jià)格低和能防電磁干擾，并在殼體能設(shè)置防電磁干擾的金屬導(dǎo)電網(wǎng)，能夠確保相關(guān)器采集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和精確性，本實(shí)用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低和控制方便的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的控制原理示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的控制結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。

實(shí)施例：如圖1-圖3所示，一種便攜數(shù)字式相關(guān)器，包括控制器，控制器采用FPGA控制芯片，控制器上連接有光纖收發(fā)模塊，光纖收發(fā)模塊連接到兩路信號探測電路，每路信號探測電路包括依次連接的放大器、低通濾波器和ADC轉(zhuǎn)換模塊，控制器并通過USB主控制器連接到上位機(jī)。

優(yōu)選的，上述USB主控制器采用USB2.0接口芯片CY7C68013A 芯片，EZ—USB與FPGA間進(jìn)行異步Slave FIFO讀傳輸，接口引腳如圖3 所示，其中，IFCLK為EZ—USB外部時(shí)鐘源。為保證兩路信號精確同步，AD時(shí)鐘信號、觸發(fā)信號，EZ—USB外部時(shí)鐘源均由FPGA分頻得到。FPGA 的外部時(shí)鐘與參考銣鐘鎖相。FIFO地址寄存器（ADR）選擇使用的FIFO為EP6。FLAGA及FLAGB分別反映EP6的空狀態(tài)和滿狀態(tài)。SLOE和SLRD為Slave輸出使能引腳和Slave讀引腳。在IFCLK時(shí)鐘上升沿，SLWR可以實(shí)現(xiàn)FIFO中的數(shù)據(jù)被寫入。PKTEND的管腳可通過主機(jī)強(qiáng)制將USB提交給上位機(jī)的數(shù)據(jù)包提交。FD為數(shù)據(jù)總線，程序中配置為16位位寬。

優(yōu)選的，上述ADC轉(zhuǎn)換模塊采用AD7626，模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為AD7626，其為逐次逼近型模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，16 bits分辨率、無失碼、吞吐量為10 MSPS。積分非線性±0．45LSB，微分非線性±0．35LSB。在輸入頻率1MHz下共模抑制比為68dB，功耗僅為136 mW。

優(yōu)選的，上述光纖收發(fā)模塊包括光纖接收器件和光纖發(fā)送器件，光纖接收器件和光纖發(fā)送器件分別采用Avago Technologies公司生產(chǎn)的HFBR-2526和HFBR-1527，在100m 距離下，信號傳輸速度可達(dá)125MB。現(xiàn)常用于工業(yè)類控制、通信開關(guān)等。

優(yōu)選的，上述控制器還連接有顯示屏和語音播放裝置，顯示屏用于顯示相關(guān)性參數(shù)，語音播放裝置用于播放檢測結(jié)果的相關(guān)性，能夠?qū)崟r(shí)了解檢測結(jié)果。

優(yōu)選的，上述控制器安裝在殼體內(nèi)，殼體一側(cè)設(shè)置有信號接入端口，殼體內(nèi)側(cè)設(shè)置有防電磁干擾的金屬導(dǎo)電網(wǎng)，前端面設(shè)置有顯示屏和語音播放裝置，下端設(shè)置有掛繩，整個(gè)相關(guān)器安裝到殼體內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，取拿方便，通過掛繩能夠直接將相關(guān)器掛接到頸部，運(yùn)輸搬運(yùn)方便。

數(shù)字式相關(guān)器工作原理：不同于干擾噪聲信號，有用信號與前后時(shí)刻信號值具有較強(qiáng)的相關(guān)性。提取有用信號主要是通過相關(guān)原理利用信號的這種差別來實(shí)現(xiàn)。如圖1的原理圖所示，相關(guān)器將探測電阻信號x(t)經(jīng)放大濾波后進(jìn)行模/數(shù)信號轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換中為防止高頻數(shù)字信號干擾，模擬/數(shù)字電路和高頻數(shù)字電路中通過光纖連接。FPGA控制數(shù)字信號通過USB接口高速傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中，其中，USB接口采用從屬先入先出(slave FIFO) 模式傳輸。上位機(jī)對采集到的數(shù)字信號分別進(jìn)行離散傅里葉變換(DFT)、共軛、相乘、累加平均。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。