使用标准信号检测 VM振弦采集模块测量精度(二)

使用标准信号检测 VM振弦采集模块测量精度(二)

振弦传感器采集读数模块：指针对振弦传感器的特性而设计的传感器激励、读数模块。具有集成度高、功能模块化、数字接口的一系列特性，能完成振弦 传感器的激励、信号检测、数据处理、质量评估等专用针对性功能，进行传感器频 率和温度物理量模数转换，进而通过数字接口实现数据交互。振弦传感器读数模块 是振弦传感器与数字化、信息化之间的核心转换单元。

频率精度检测

VM振弦采集模块测量精度

在 VMTool 工具内，进行以下参数设置（基于默认参数）激励方法：低压扫频法-步进法。勾选“强制激励”复选框。期望采样： 200，补采样 10 次。

如果条件允许时，就尽量减少数字接口的频繁通讯，最好设置模块的“自动上传” 寄存器的 bit11 为 1，即：自动上传高分辨率频率值，上位机仅仅作为一个接收机（不向 VM 模块发送任何指令）。下面是使用 VM501 的实测数据（自动上传高精度频率值），单位为 Hz。（环境温度 25℃左右）

VM501振弦采集模块测量

温度（NTC） 精度检测

VM振弦采集模块测量精度

单通道 VM 模块的温度检测 ，下面是使用 VM501 的实测数据（环境温度 25℃左右）， 电阻真值： 6 位半测量得到的电阻值。

VM501振弦采集模块测量精度

多通道 VM 模块的温度检测

多通道 VM 模块使用了通道切换电路，在测量线路上会存在一定的等效电阻。因为生产和材料的差异性， VM模块在出厂时未对每个模块做精确的通道切换电阻修正，所有模块均采用了一个固定的经验电阻值来修正外接的 NTC 电阻值，故此多通道模块在测量温度时会存在一定的电阻测量差异（电阻加常数），导致最终的温度测量值比单通道的 VM501 模块误差稍大（尤其是小电阻值时）。

VM604振弦采集模块测量精度

本表中的测量值未经过任何修正，是真实的测量值。 VM604 为随机选取，未经筛选。

多通道切换电阻的修正

使用$STLR 指令可以修改切换通道电路的电阻值，向上表中的 VM604 模块发送指令$STLR=90 电阻修正后的测试数据如下表

VM振弦采集模块测量精度

如果知道通道切换电阻应修正为多少？

先用指令修改为 120，观察测量值，如果希望测量值能够更高一些，则用指令修改为比 120 大的值，反之就需要修改为比 120 小的值，直到测量值与理论温度在全范围内相符（应重点观察小电阻时的匹配度）。

小结论：

①VM 模块测量电阻的精度是完全没有问题的，这一点可以通过 VM501 的温度测量结果数据表中得到证明。同时，经过通道切换电阻修正后的 VM604 的测量数据也可以证明。

②多通道振弦模块中，各个通道的一致性非常好，同一个电阻分别连接到不同的通道上，可以得到几乎相同的测量值。

审核编辑 黄昊宇