峰值采樣電路在渦輪葉片溫度檢測系統中的應用

2 峰值采樣電路原理
渦輪葉片的溫度場(chǎng)表現為沿葉片弦向中間高、兩邊低的曲線(xiàn)形式，如圖1所示。

渦輪葉片高速旋轉，可將其弦向溫度曲線(xiàn)近似看作正弦曲線(xiàn)。為準確找出每個(gè)葉片溫度的最大值，可僅在溫度信號到達峰值的瞬間對其采樣，得到溫度最大值，這種方法稱(chēng)為峰值采樣。因為在一個(gè)周期內只采樣一次(在峰值點(diǎn))，并直接得到溫度最大值，無(wú)需復雜運算，所以峰值采樣速度較快。

3 峰值采樣電路設計
峰值采樣電路通常由采樣／保持器和比較器組成。如網(wǎng)2所示。LF398是采樣／保持器，CMP是比較器，CAP是保持電容。當Vi>Vo時(shí)，V1為高電平，并控制LF398采樣；當經(jīng)過(guò)峰值后，ViVo，此時(shí)V1為低電平，使LF398處于保持狀態(tài)，此時(shí)VO不變，即峰值被保持。

實(shí)驗證明此電路應用于被測信號小于10 kHz的系統效果較好，由于被測溫度信號在30 kHz以上。頻率較高。該峰值采樣電路已不再適用，主要原因一是其保持時(shí)間太短，要求A／D轉換器轉換速度快，改用高速A/D轉換器又不經(jīng)濟：二是對于峰值時(shí)刻與控制脈沖跳變時(shí)刻的偏移無(wú)法調節。這種電路用于較低頻率(10 kHz以下)系統效果較好，但隨著(zhù)頻率的升高，偏移就越大。
基于以上原因，對該電路進(jìn)行改進(jìn)，給出一種由集成和分立元件組合的跨導型峰值采樣電路，如圖3所示。

圖3中，G是跨導運算放大器，B是跟隨器，CAP是保持電容。峰值采樣利用二極管的單向導電性和電容器的存儲作用構成的，當脈沖信號到來(lái)時(shí)，如果模擬輸入信號的幅度Vi大于A(yíng)2的輸出幅度，則A1輸出高電平，并通過(guò)二極管對電容器CAP充電。只有當A2的輸出上升到和模擬輸入值相等時(shí)，A1的輸出為低電平，則CAP才停止通電。這時(shí)電容CAP將保持輸入電壓值。