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[参考译文] 从铁氧体线圈检测80kHz 信号的最佳方法

Guru**** 1128800 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS8920B
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/999323/best-way-to-detect-80khz-signal-from-ferrite-coil

主题中讨论的其他器件:ADS8920B

您好!
我正在寻找能够检测 来自铁氧体线圈的80kHz 信号的最佳设计解决方案。 开/关检测。
目前的设计是 铁氧体线圈->滤波器-> 16位 ADC (500kHz 采样时)->基于 FFT 的微控制器检测。
它似乎不是最佳设计。 我需要增加检测距离、然后需要更多位/采样、这会显著增加成本。
是否有针对这些距离频率的替代解决方案?
否则、使用什么 ADC 来实现1MSPS 16位的快速 SPI (设计必须紧凑)。

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    Musheg、

    检测此信号的方法有多种。 最佳方法将取决于 信号捕获的相关因素、例如 背景噪声、信号带宽和其他干扰。 最简单的方法是创建具有一定增益的带通滤波器并检测高于阈值的信号。 一些 ADC 具有内置滤波器、可针对目标频率进行调优。 如果存在大量信号干扰、可以在应用带通滤波器之前使用陷波滤波器将其去除。 例如50或60Hz 噪声滤波器。 如果信号较弱且被噪声破坏、则可以在带通滤波器上安装 FFT 方法以查找信号峰值。

    为了限制信号的处理和带宽、可以在 ADC 之前放置一个模拟低通(抗混叠)或带通滤波器、以便以较低的速率进行采样、并消除由于高频分量混叠而产生的任何噪声、并在应用任何其他数字处理之前去除不需要的信号。 然后、您可以选择对信号进行采样、采样频率至少为抗混叠或带通滤波器的最高频率的2倍、或者采样频率至少为您想要检测的任何谐波的2倍。

    您的 FFT 可以使用具有7项 Blackman-Harris 窗口的窗口方法、忽略低频窗口、并使用提供足够二进制分辨率的窗口长度和 FFT 长度。

    此致、
    佩德罗

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    您好、Pedro、

    感谢您的详细解释、但如果可能、我希望得到更实用的答案。
     对于80 KHz 信号的内置滤波器、您的意思是什么 ADC? 电路板由电池 供电(无直流/直流转换器)、远离电源。  我认为不需要 50或60 Hz 噪声滤波器。
    频带可以非常窄、因为这是基于谐振的检测。 +/- 1kHz。  
    当前版本已具有带通和抗混叠滤波器。
     我正在查看 ADS8920B。   在许多 UC 中使用的 multiSPI 是否与 QSPI 兼容?  
    是的、窗口化 FFT 可能会提供更多帮助。 谢谢。 电流方法只是对多个样本的 FFT 结果求平均值、但这对接近最低信号电平的振幅波动没有太大帮助。 我还在研究 Goertzel 算法、因为 它需要更低的处理能力(无 FPGA)以更高的分辨率定义频率。

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    Musheg、

    某些 ADC 具有可编程 FIR 或 IIR BiQuad。 就算法而言、Goertzel 实现所需的处理要少得多。 如果您的信号已知且为窄带,您可以探索多信号分类(音乐)算法。

    ADS8902提供标准 SPI 协议和增强型 SPI 模式。 标准 SPI 总线支持数据输出:

    • 一位(单数据线)
    • 两位(DualSPI)
    • 四位(QuadSPI)

    这些器  件与支持单通道、双通道或四通道 SPI 协议的许多处理器兼容、并具有可在时钟极性和相位选项之间进行静音的传统四种 SPI 模式。

    增强型 SPI 模式支持双倍数据速率传输和扩展数据传输窗口。 详细说明和时序图请参阅数据表。

    此致、
    佩德罗