基波恒定信号源测试

  在前面推文“傅里叶，请再帮助我们一次”中详细介绍了根据输出电流采样，通过傅里叶进行基波分析，然后进行负反馈控制，使得信号源输出基波信号不随着比赛赛场电磁导线的电抗的变化而改变。当时只是初步说明了方案的可行性，为了进一步验证该方案的性能，将手边的一台传统的数字信号源，通过外部增加一个小电路板，来完整实现基波恒定信号源的方案。

  通过对其中的控制软件做一定的修改，实现基波分析以及反馈恒定的功能。下面仍然通过外部增加负载电感的方式来模拟不同尺寸的赛道电磁线的情况。

根据以前推文中分析可以知道（“测试篇|如何简便标定信号源电流大小？”，“再谈磁场为何变大了”，“为什么磁场会变大了呢”，“听说你有病，我这可有对症的药”）随着电磁线的电感成分增加，最初定义测量方法中由于出现了反向电流而会逐步下降。下图可以看出，在基波恒定模式下，随着外部的电感量的增加，所显示输出H桥电路的工作电流做逐步下降。

  当外部的电感增加到450uH的时候，电流值几乎降低到原来的一半。此时，如果按照 原来的恒流方式，那么实际的赛场磁场强度就会增加到一原来的 一倍左右了。

  通过在电磁线旁边防止 一个LC并联谐振电路，选择出磁场基波分量。对于不同外加电感量的情况下，测试LC并联回路所反映的磁场基波分量的大小。

  通过下图可以看出，随着电感量增加，输出的电流波形逐步从方波，变成了梯形波。在此过程中，数字交流电压表显示的LC谐振回路电压则始终保持在80mV左右。

  这表明，前面所采用的输出电流采样，基波负反馈的方法的确有效果。

  通过MATLAB自动记录在不同外部电感下实际LC谐振交流电压，绘制出曲线如下。显示通过基波反馈，可以在外部电抗变化很大范围内，都能够维持工作磁场信号的稳定，变化不超过5%。

  如果大家手边还存有原来的数字信号源，可以按照前面“傅里叶，请在帮助我们一次吧”中介绍的电路，增加一个AIN199芯片组成的电流采集简单电路，将输出信号引入电路板单片机的第8管脚（PA2）。

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