某型飞机驾驶杆线性位移差分变压器传感器信号调理校正

飞机驾驶杆LVDT(线性位移差分变压器)传感器信号测试校正在航空测控研究领域具有十分重要的意义,提出了一种针对某型飞机驾驶杆LVDT传感器信号精确调理校正方法;介绍了飞机驾驶杆LVDT传感器原理,分析了AD598 LVDT调理芯片的使用局限,利用最小二乘法设计了精确调理校正方法;基于VC++2010开发环境,利用高精度的模拟校正源产生模拟激励校正信号,设计了驾驶杆LVDT多通道软件自校正方法,它可以有效提高解调电路的线性度和对称性,克服了AD598常规调理电路的使用局限,从而实现驾驶杆LVDT信号精确检测;理论分析与数值试验验证了所提方法的正确性和有效性。     

航空发动机位移信号测量系统设计与实现

在某型航空发动机数控系统中,需要测量发动机油门杆角度、导叶角度和计量活门位移等角位移和直线位移信号.该型航空发动机数控系统主要由DSP芯片TMS320F28335及外围电路构成.为了实现对位移信号的测量,选用了AD698来激励直线位移传感器(LVDT)和角位移传感器(RVDT)并采集它们的输出信号,设计了相应的信号调理电路以匹配AD698和TMS320F28335 A/D端口的输入输出电气特性要求.测试结果表明,设计的信号调理电路能满足航空发动机位移信号测量的要求,系统工作稳定可靠、测量精度高.     

AD598在植物叶片厚度测量仪中的应用

AD598是 LVDT 和 RVDT 专用的信号调节系统,文中使用该芯片实现对线性差动电感式(LVDI)传感器信号的处理与转换,完成对植物叶片厚度变化微位移的测量。该信号调理电路具有零位调整、增益选择的功能,与传统的电路相比,电路简单、体积小。     

基于幅频自校准的高精度LVDT模拟器设计

电路模拟LVDT传感器在航空发动机测试中有着广泛的应用,相对于机械传感器其降低了使用难度和维护费用;传统模拟器由于电路中变压器的影响,仿真精度较差导致系统测试准确性降低,研制高精度LVDT模拟器存在着较大的工程需求;文章从LVDT传感器工作原理出发,基于乘法型DAC芯片实现了电路合成模拟LVDT传感器;同时在模拟器中设计自动校准单元,利用离线拟合并存储到FPGA中的模板曲线对不同通道进行在线校准,消除了变压器幅频响应的影响,提高了模拟器在宽频率范围内的仿真精度;文章通过理论推导证明了模板曲线的有效性,通过测试数据验证了该模拟器在0.36~10 kHz范围内可达到优于0.1%的设计精度;该模拟器能够逼真模拟LVDT传感器的电气行为,已成功应用于某型号发动机控制系统的地面仿真测试平台中,达到了预期效果。     

LVDT位移传感器在伺服阀测试中的应用

为了克服实际伺服阀动态测试时,动态缸平衡位置偏移的问题,介绍了采用差动变压器原理(LVDT)位移传感器完成动态缸的位置检测,实现位置闭环控制的应用方式;分析了差动变压器(LVDT)位移传感器的工作原理、结构特点和信号处理要求;阐述了采用ICL8038信号发生器芯片产生LVDT的激励电压,应用AD630芯片实现LVDT位...     

基于AD698的线性差动式位移传感器解码电路设计

线性差动式位移传感器(LVDT)由于其灵敏度高、线性度好、分辨率高、寿命长、可靠性高等优点,已广泛应用于机载测试系统中;为了设计出精度高,稳定性好,能够满足机载测试需求的LVDT传感器解码电路,分析了LVDT传感器磁芯位移与输出电压信号的关系,研究了AD698的内部解调原理,设计出了基于AD698的信号解码电路;该电路通过外围元器件产生传感器所需的激励信号,并对激励信号和传感器输出信号进行解调得到与传感器磁芯位移成正比的直流电压;最后通过实验验证该电路具有结构简单、稳定性高、精度高的优点,能够满足机载测试的要求,且该电路已经过高低温和振动试验,并成功应用于机载测试采集系统中。     

一种基于AD598的精密位移传感器的研制

为了满足在野外和井下等复杂环境中精确测量位移的要求,专门研制了一种高精度、低漂移的精密位移传感器。该传感器是在传统差动变压器(LVDT)式位移传感器的基础上,采用LVDT信号处理芯片AD598来提高其性能,使传感器的精度提高到±0.05%。通过加补偿绕组,改善了传感器的温度特性。     

一种用于发动机仿真平台的线性可变差动变压器模拟器的设计

线性可变差动变压器(LVDT)是一种差动输出变压器,常用于直线位移变压器,用以将机械位移信号转换成电信号,具有灵敏度高线性度好分辨率高寿命长及可靠性高等优点,在航空领域有着广泛的应用;由于LVDT传感器的输出信号为差分信号,传统的仪器仪表不能直接模拟LVDT传感器的信号~([1]),所以需要研制LVDT传感器模拟器来替代真实的LVDT传感器,用于航空发动机控制系统仿真平台试验;文章着重介绍了LVDT传感器模拟器的设计原理、实现方法及测试结果。     

熔铝电阻率测量系统的研制

熔铝电阻率的测量基于电涡流原理，设计了传感器的结构和标定方法。为了简化测量熔铝电阻率的硬件电路，在信号处理电容中采用了LVDT专用芯片AD598硬软件结合消除了温度影响，在熔铝及铝基合金的凝固研究中得到实用。     

基于CDC与ARM的微位移电容传感信号处理电路设计

设计了基于数字电路方法,采用电容数字转换芯片AD7745和高性能ARM微控制器为核心的信号测试电路。给出了AD7745的测量原理和电路的软硬件设计。AD7745直接将微弱的电容信号转换成数字信号而非电压信号,避免了将有用电容信号同误差电容信号一起转换成电压信号,有效降低了环境中分布电容和寄生电容的干扰。实验结果表明:设计的微位移电容传感信号处理电路提高了变极距型电容传感器的稳定性和抗干扰能力,实现了0.72μm的分辨力。     

AD598在高压输电线电涡流检测传感器中的应用

概述了电压差动传感器信号理芯片ＡＤ５９８的基本结构及主要功能,研究了应用ＡＤ５９８时的主要问题,提出了相应的解决方法。     

基于电容传感器的飞机滑油磨粒检测系统设计

飞机发动机的异常摩擦、磨损会在滑油中产生大量的磨粒,对滑油磨粒的有效检测可以为发动机的故障诊断提供可靠信息。设计了一个弧状极板式电容传感器,但传感器中电容变化量非常小,传统方法难以检测,采用交流电桥式电容检测方法。系统以AD9833为DDS信号发生器给交流电桥施加激励信号,经C/V转换、差分放大、相敏解调以及低通滤波等处理后得到实时电压变化。可实现弱信号的精确检测,且能有效克服杂散电容和寄生电容的影响。多次实验结果均表明：该检测系统具有灵敏度高,稳定性好等特点。     

磁轴承系统中差动变压器式位移传感器的研究

设计了用于磁悬浮轴承系统中的差动变压器式位移传感器。从基本原理出发,结合磁轴承特点,提出了改进的传感器结构方案。利用线性差动变压器的专用芯片AD598作为传感器的测量电路。实验结果表明:所设计的传感器具有较好的性能:在-0.35~0.35mm测量范围内,线性度为±1.25%,灵敏度可高达23.77mV/μm,完全适用于磁悬浮轴承系统中。     

故障检测滤波器鲁棒性设计新方法

针对航空发动机动态过程中由于模型误差造成故障检测误报的问题,采用参数变化率法建立航空发动机动态线性变参数(LPV)数学模型反映发动机动态特性,同时结合全维非线性未知输入观测器,利用特征结构配置实现故障检测滤波器对于被控对象模型误差和系统不确定性因素的干扰解耦.通过某型涡扇发动机控制系统传感器故障检测仿真表明,减小残差信号与故障信号之间的误差,提高了残差信号对模型误差和未知输入信号的鲁棒性,对发动机过渡过程中故障检测准确度高,实时性好.     

基于环状电极的电容式润滑油磨粒检测系统设计

摩擦副非正常磨损时将产生直径为几十微米的大金属磨粒。采用阻抗类方法检测磨粒时,要求传感器具有较高的灵敏度。为此,设计了差分结构的环状极板电容式传感器。应用电容/数字转换芯片AD7746将传感器的输出直接转换为数字信号,省去了前端复杂的信号调理电路,简化了设计,并且有效地降低了寄生电容和杂散电容的影响。实验表明:系统分辨率可以达到0.125 fF,极大提高了系统灵敏度。     

A monolithically integrated surface micromachined touch mode capacitive pressure sensor

A monolithically integrated surface micromachined touch mode capacitive pressure sensor and its interface circuits are presented. The device includes the capacitance to voltage, and capacitance to frequency converters on the same chip. The sensor is fabricated using a surface micromachining technology, which is processed simultaneously with a conventional 2.0-μm double-poly, double-metal n-well CMOS process. The performance of the integrated sensor meets the design specifications of good linearity and good stability. Evaluation results on the completed ‘sensor and circuit' chip are presented.