基于LVDT的新型信号调理电路的设计

LVDT线性可变差动变压器,其输出信号为两个线圈的差动电压信号,能够实时的、高准确性的将机械位移信号转化成电信号;传统LVDT信号调理电路存在不易散热、检测修复困难、性价比低、适用范围窄等问题,文中设计了一种新型LVDT信号调理电路,该信号调理电路由驱动电路、整流归一化电路和滤波放大电路组成,测试结果能够匹配LVDT的输出信号特性,达到LVDT信号调理的各项指标要求,实验结果表明该设计具有一定的可行性.     

LVDT位移传感器电压电流转换电路的设计

为使传感器输出信号能够远距离传输,设计了一种0～5 V到4～20 mA的电压电流转换电路。在Howland电流泵电路的基础上,增加电压跟随器和偏置直流放大器,实现电压电流的精确转换。仿真分析和实验测试结果表明:电路能够满足传感器电流输出的要求,并已成功应用于LVDT位移传感器调理电路。     

基于LVDT的纳米级位移测量系统设计与实现

提出了一种基于数字信号处理器的线性可变差动变压器LVDT (linear variable differential transformer)解码方案,设计了解码器的硬件系统和软件系统.其中采用脉宽调制技术PWM(pulse width modulation)产生LVDT的激励信号,应用Goertzel算法进行实时数字信号处理,采用黄金分割算法优化BP神经网络结构实现LVDT零点附件的非线性补偿,使用程控放大器实现非线性部分的高分辨率测量.系统克服了基于模拟电路的LVDT解码电路存在的老化、零漂等问题.最后,通过实验验证了解码系统的可行性,实现了LVDT零点附件的线性化.     

基于Laguerre多项式的LVDT位移传感器非线性校正

针对线性可变差动变压器(LVDT)位移传感器输出电压值与位移量之间存在非线性的问题,建立了基于Laguerre多项式的位移特性曲线模型.采用递推最小二乘法对标定样本数据进行拟合,以确定位移特性曲线的模型参数.该方法根据LVDT位移传感器输出电压的测量值即可高精度计算出相应的位移量.仿真结果表明:绝对测量误差不超过0.1mm,具有明显的非线性校正效果,在位移检测领域具有重要的理论和应用价值.     

基于RBF的LVDT输出标定研究

线性可变差分变压器(LVDT)式位移传感器是电感式位移传感器常见的一种结构形式,在设计研发LVDT的过程中需要对其进行输出标定.针对这一问题,以普通型交流非标准线性输出回弹式LVDT为研究对象,通过信号调理电路和单片机测量实验数据,利用径向基神经网络(RBF)为标定算法,对LVDT测量的输入与输出数据进行建模,然后将训练好的模型在Matlab中进行离线仿真,仿真结果表明,仿真数据和实测数据的误差在允许范围之内,本模型可以用在LVDT标定中.     

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。     

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.     

脉冲变压器隔离电路技术及其应用

一、概述智能仪表的可靠性是由多种因素决定的,其中智能仪表的抗干扰性能是衡量可靠性的重要指标。在智能仪表中,各种干扰来自三个方面:通过电磁波辐射进入系统的空间干扰,通过输入通道和输出通道进入系统的过程通道干扰,以及供电干扰。在这些干扰中应重点防止的是过程通道干扰。智能仪表接收来自现场、仪表室操作面板上的各种信号,为了避免传输干扰的影响,大多采用隔离绝缘的办法提高抗干扰的能力。对于智能仪表来说,经常采用的隔离方式有光电耦合隔离电路和脉冲变压器隔离电路。这两种隔离电路输入/输出电路的接地可自由选择具有很高的隔离性能,能抑制各种强干扰。与光电隔离电路相比,脉冲变压器隔离电路具有一些独特的优点,如功耗     

压电传感器信号调理及输出芯片设计

为了提高压电传感器测量系统的集成度,采用1μm高压双极—互补金属氧化物半导体—双重扩散金属氧化物半导体(BCD)工艺,设计了一种适用于压电传感器的信号调理及输出芯片.集成了电压放大型阻抗变换电路、可调增益放大电路、二线制电流输出电路.仿真结果表明:芯片具有输入阻抗高,单位增益带宽大,总增益可调范围广等特点,在12~24 V宽供电范围下可正常工作,耗电仅为3.1 mA.     

一种用于位移测量装置校准的LVDT模拟器

为了实现位移测量装置的自动化校准,根据线性可调差动变压器(LVDT)的工作原理,提出了一种基于D/A转换器的LVDT模拟器的设计思想。该模拟器以LVDT主线圈交流激励信号作为参考电压,利用参考电压和数字给定值的乘积关系,通过改变D/A的数字量得到幅值可变的LVDT副线圈输出电压,从而模拟铁心位置改变时LVDT副边信号的变化关系。试验表明:该模拟器具有0.024%的稳态精度和200Hz的动态带宽,可以高度逼真地模拟LVDT电气行为,完全满足LVDT类位移测量装置的维护和校准需要。相对于采用实际LVDT,利用该模拟器进行校准可省去高精度的运动机构,可以提供更大的灵活性,并可以实现校准过程自动化。     

LVDT数字智能变送器设计与实现

针对差动变压器式位移传感器(LVDT)应用中存在的线性度不够好、智能化程度不够高的问题,从软硬件设计层面,考虑了系统的可靠性、稳定性和灵活性。从应用层面,评估了测量数据的精度、线性度、可溯源性和长期稳定性的需求,设计了一种采用集成化LVDT模拟前端的软硬件一体的数字智能变送器。创新性的设计保证了EEPROM存储的多组标定数据和拟合系数,可对应不同量程或品牌的LVDT,且更换LVDT不影响变送器输出正确的位移值。系统能够在不重新标定的情况下,根据精度需求重新计算拟合系数。实际应用表明,该变送器适用于高精度、高可靠性要求的工业应用场合。     

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...     

针对液压检测差动变压器位移传感器的设计

介绍了采用差动变压器作为传感器,通过检测其铁芯在液压和大气压2个相反方向的压力作用下产生的位移来达到检测液压的目的。详细介绍了采用平衡调制解调器芯片实现差动变压器信号检测与处理的原理和方法。由于对差动变压器副边线圈输出的差动信号进行了检相、滤波、积分等处理,经验证明:与其它检测方法相比,该传感器具有更高的灵敏度、更高的准确度、更大的灵活性。     

一种新型瞬变电磁仪发射电路设计

为提高瞬变电磁仪测量的准确度,设计了基于FPGA的瞬变电磁仪发射电路。该电路采用EXB841模块设计驱动电路,实现对H桥路上下臂MOSFET的有效驱动;利用改进的H桥路设计及改变传统桥路的控制策略,实现对MOSFET的超短时间关断;采用RCD吸收保护电路降低尖峰电压干扰,改善发射电路输出波形。试验结果表明,该发射电路的发射信号过压仅为正常信号的1.33倍,振荡时间为500ns,下降沿时间为700ns,实现了发射电流的快速关断,且稳定性好。