ロックインアンプ
ロックインアンプは、変調信号をキャリア同期で復調することにより、高精度の計測を可能にします。
ミキサで周波数変換して振幅と位相を計算し、フィルタで分解能を高めます。
サーボアナライザの例では、復調部をユーザ関数化しています。
ソースコードやプロジェクトファイルのダウンロードはこちら →lockin.zip
| ブロック図 |  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| プログラム |
proc
{
Sin = w_sin( period, 0, level ); // 正弦波発生
Cos = w_sin( period, 0.25, level ); // 余弦波発生
Aout( 0, 0, 1, Cos ); // 変調キャリア出力
signal = Ain( 1, 0, 1 ); // 信号入力
x = signal * Cos; // ミキサ
y = signal * Sin; // ミキサ
X = bqLpf( x, fn, dp ); // ローパスフィルタ
Y = bqLpf( y, fn, dp ); // ローパスフィルタ
amp = sqrt( X*X + Y*Y ); // 振幅
phase = atan2( X, Y ); // 位相
} | |||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 説明 |
このブロック図は、歪ゲージを使って物体の変位を計測する系の構成例です。 正弦波信号を基準電圧として与えると、差動増幅器で計測されるブリッジ電圧は振幅変調されますので、 元の正弦波に同期してミキシングを加え、ローパスフィルタで変調周波数を除去することにより計測精度が向上します。 以下の関数、信号、パラメータを使っています。
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