功能模块-电流频率转换模块

控制/信号处理

前言

惯性导航组件广泛应用于航空、水下以及陆上军用或民用载体，而其接口电路往往采用I/F（电流频率）转换器或者V/F（电压频率）转换器。一个宽温范围内性能指标优良的转换器可以将惯导输出的姿态信号完整真实的还原成精确的频率信号供后端处理器接收并进行处理。本产品的建设将满足宽温范围内转换器的各个性能指标，采用小封装模块的形式集成了3轴姿态通道转换电路，节省系统内的空间以及重量，并大大提高了电路的可靠性以及电磁兼容性。

需求了解

目前国内外同类产品已经比较成熟，普遍存在量程偏小、非线性度误差指标（小于100ppm）难以突破、小信号误差较大、全温范围指标漂移、功耗大、产品体积大的缺点。本产品根据市场调研提出了解决传统压频转换器不足的新方案，项目组对模块进行了详细的设计和项目实施。其主要应用领域如下：

各型挠性石英加速度计输出信号检测；

海陆空各种精密惯性导航、姿态系统；

弱电压检测、高精度模数转换；

各种电流、电压型传感器信号数字化

从0到1

模块的功能是将惯导X、Y、Z三轴输出电流信号转换为X+、X-、Y+、Y-、Z+、Z-通道的频率信号。

本产品采用新型数字方式实现电流信号的量化，解决了传统I/F电路功耗大，发热大，体积大，量程小的缺点;同时也解决了传统量化电路的指标问题，兼顾了传统量化电路的功耗体积优势和传统I/F电路的指标优势。

独具匠心

本项目为了解决国内外同类产品的缺点，采用了新型量程控制电路、24位高精度AD转换电路、零偏自补偿电路、基于FPGA直接数字合成（DDS）算法等关键技术来提高产品性能。这包括：大量程(-80mA~+80mA)下优秀的非线性度误差指标(50ppm)、极小的小信号误差(0.2HZ)、全温范围指标的低漂移、低功耗(小于1.5W)、小体积等优良性能。

相较于传统设计，创新点在于增加量程控制电路、采用新型高速高精度AD提高采样率和精度、专研的直接数字合成（DDS）算法。

产品落地

公司生产的电流频率转换模块已形成系列化产品，测量电流量程、输出标定因数频率、最大输出频率、频率输出方式（IO或串口）均可根据客户需要选择订货。产品已应用于水下导航单元，全温范围内良好的零偏以及非线性度误差指标保证了产品稳定增长的销量。

图为电流频率转换模块- HD-I/F两款产品

产品参数

测试条件全温范围-40℃～+85℃，Typical@TA = +25℃。供电电压VA+ = +15VDC, VA- = +15VDC, VD = +5VDC。电流基准源:ADCMT 6241A，KEYSIGHT 3458A跟踪电流。