电容式位移传感器转换电路的设计

介绍一种用于动平衡分析仪差动电容式位移传感器信号转移电路。利用差动测量技术，将电振动引起的微小电容变化量转化成交流电压信号。电路由差动放大电路、正弦信号发生器、模拟乘法器和二阶低通滤波器组成，该电路线路简单、集成度高、便于调试。通过电压转换电路可以将－10～＋10V的输出电压转变成为0～5V的电压，便于带有A／D转化电路的单片机系统直接进行A／D转换，简化了电路设计。实验表明该转换电路具有较好的线性和抗干扰性。     

互补正弦波电源在差动传感器测量中的应用

本文提出一种新的,精确测量差动电感传感器和差动电容传感器的方案。借助于精密互补正弦波发生器,输出一对互补对称的信号,用以激励交流电桥,则可避免因使用变压器引入的载波非线性波形失真。文中给出差动传感器转换电路输出电压的关系式。最后,还探讨有关差动电感位移传感器测量精度的若干问题。     

栅式变面积电涡流位移传感器阻抗桥测量系统

文中提出了一种栅式结构的变面积电涡流位移传感器,该传感器将线圈以差动结构布局,采用不平衡阻抗桥式测量电路可直接输出差动后的传感器信号。文中按结构顺序详细介绍了测量系统中信号发生电路、阻抗桥式测量电路、解调电路以及输出差分放大电路。实验结果表明,采用差动结构的传感器测量电路不仅能有效提高传感器灵敏度和响应速度,而且还具备低功耗、共模误差小以及稳定性高等优点。     

多绳提升机钢丝绳动态张力传感器的研制

针对多绳摩擦提升机的特点，研制了一种新型的差动电容式钢丝绳张力传感器，采用弹性敏感元件与转换电路集成为一体的整体结构。试验结果表明：传感器性能稳定、灵敏度高、抗干扰能力强，可满足对钢丝绳动态张力测量的要求。     

A new probe for atmospheric electric field mill

介绍了一种由大气电场采集部分、前置放大电路和相敏检波电路构成的差动式大气电场仪探头的设计。采集部分采用了由双定子构成的差动输入电路,使精度提高一倍;前置放大电路部分由I-V转换电路、差分放大电路和次级放大电路构成;相敏检波电路用于检验电场的极性。经过Multisim仿真,得到了较为理想的仿真结果,证明了设计的有效性。     

高效液相色谱仪光电导检测器的电导测量电路

本文简述了高效液相色谱仪光电导检测器的电导测量电路的特点,给出了差动电导测量电路的框图、波形图和电路图,并结合这三种图简述了电路的基本原理,同时,还介绍了电路的主要技术性能。     

串并转换思想与绝对式时栅传感器的频响特性研究

在分析绝对式时栅位移传感器频响特性的基础上，介绍了一种在数字信号处理电路中的数据串并转换思想，并提出了一种基于串并转换思想的绝对式时栅信号处理电路设计方案。信号处理电路采用了复杂可编程逻辑器件（CPLD）芯片，预处理电路将测头信号进行模数转换后，经可编程多路切换器模块处理，自适应地将原始测头信号分别转换为对应的多路并行信号，各路对应的分频信号通过比相电路及传感器信号处理电路模块运算后转换为绝对位移脉冲测量信号，最后将多路绝对位移脉冲测量信号进行并串转换操作输出测量值。对信号处理电路进行了仿真，结果证明，该方法可大大提高时栅位移传感器的频响特性，从而为绝对式时栅位移传感器提供了一种应用于动态测控系统的解决方法。     

pH智能测量技术的研究及实现

介绍了一种智能酸碱浓度测试仪,给出测量原理和硬件电路。采用桥路和差动放大电路对铂热电阻温度传感器信号检测放大,用于酸度传感器的温度补偿。软件校准测量电路的零点和满度,软件校正温度传感器和测量电路的非线性。采用高阻、低漂移运放TLC2254组成高阻差动放大电路,用于酸度电极信号测量。印刷电路板上加绝缘环,消除了线路板绝缘电阻对放大电路输入阻抗的影响。软件校正电极偏差,给出校准算法。实验数据表明:温度的测量精度小于±0 2℃,酸度的测量精度小于±0 02pH.设计了RS485总线网络通讯协议。     

基于差动电压放大器的占空比测量电路设计

介绍一种利用占空比与PWM电路补偿端电压之间的关系，设计的以差动电压放大器为核心构成的占空比测量电路；它能以数字显示形式直接给出脉冲电源输出电压的占空比。     

全隔离宽量程电阻在线测量技术研究

本文提出了一种基于单片机的电阻在线测量新技术,同时给出了程控激励源和高准克度控差动放大器电路,论述了全隔离宽量程电阻在线“直接测量”原理。该技术克服了以往隔离技术在电阻在线测量准确和量程受限的缺陷。     

ECAS客车车身高度的实时跟踪

为实现客车车身高度的精确跟踪,满足空气悬架控制要求,设计出一种基于电感式传感器的车身高度跟踪电路,传感器中的电感与跟踪电路由单片机共同控制,实现对传感器电感的充放电,单片机计算不同电感系数下的时间常数,间接获得实时的客车车身高度。并采用温度补偿电路和低温漂特性元件,适应客车工作环境温度的变化。设计出专用的滤波处理软件,既保证了车身动态高度的准确跟踪,又满足车身高度跟踪实时性的要求。试验表明,设计的车身高度跟踪系统启动后很快达到稳定且跟踪变化值在1 mm左右;当环境温度从30℃上升到80℃的过程中,跟踪高度的相对误差在1.9%左右,跟踪最大误差为5 mm,能够保证车身高度控制的准确性。     

新型微位移电感传感器设计

研制了一种新型高精度电感传感器。该传感器由高业民感测头和信号处理电路组成,电路用峰值采样和直接数字式输出接口取代传统的相频检波和模拟输出接口,降低了非线性度;同时采用稳频稳幅技术,进一步提高了该传感器电路的精度的稳定性。     

高精度测微仪激励信号发生电路的设计与实现

介绍一种高集成化的DDS专业芯片AD9833，并利用该芯片设计了高精度电感测微仪的正弦波激励信号发生电路，同时对该电路在实际应用中的结果进行了简单的分析。通过实验表明，该电路能够产生高稳定度和高精度的激励信号，可以满足电感测微仪的测量精度要求。     

电感式测微仪的直接数字化处理研究

在引入电感传感器等效电路的基础上,推导了非理想载波和非理想电感条件下,电感式测微仪幅位移与相位移公式,仿真计算给出了相应的数值曲线。针对传统电感处理电路对输出信号近似处理的缺点,提出用同步A/D与椭圆拟合算法同时提取输出信号幅值与相位的方法。根据幅位移与相位移的特点,在实验基础上提出在电感零点附近采用相位移法识别位移,远离零点位置用幅位移法识别位移的方案。实验证明该方法在不换档或改变放大倍数的情况下,不仅极大地提高了测量精度,同时使测量范围覆盖了传感器的整个线性范围。     

Research on direct digital process of inductance sensor

The equivalent circuit of inductance sensor is analyzed. Amplitude-displacement and phase-displacement equations are deduced for non-ideal carrier wave and inductance parameters. Simulation computation shows the corresponding digital curves. Considering that the traditional process method is an approximate one, a new method is presented to simultaneously obtain the amplitude and phase of output signal of sensor by simultaneity A/D and ellipse fit arithmetic. According to the characteristic of the amplitude-displacement and phase-displacement curves, we obtain displacement by phase and amplitude respectively when the sensor is close to the zero point position and away from other positions on the basis of the experiment. The experiment showed that this method can improve precision of measurement, and it can also work for the whole linear range of sensors even if the magnification is very high. __________ Translated from Chinese Journal of Scientific Instrument, 2005, 26(12) (in Chinese)     

自感式拉力传感器理论模型与实验研究

基于逆磁致伸缩效应,在杆件结构弹性范围内改善了传统磁通量传感器的拉力测量方法,设计一种基于自感式原理的新型拉力传感器,建立传感器的理论模型,深入讨论拉力与自感电压之间的关系。为了准确获取自感电压和拉力的关系表达式,提出能够测量包含拉力信息的自感电压测试方法,合理地搭建实验测量平台。实验结果表明,在交流磁场的激励下,传感器的自感电压和拉力之间存在线性关系,针对所设计的便于安装的套筒自感式拉力传感器,在杆件结构弹性范围内进行6次重复性实验以减少误差,结果显示传感器的最大重复性误差为0.81%,传感器的灵敏度为14.6 mV/kN,自感电压和拉力的相关系数达到0.999,理论和实验相符合,进一步验证了理论模型的合理性。     

改善调幅式传感器测量电路精度的措施

在分析影响调幅式传感器测量电路精度因素的基础上,提出利用数字合成技术、自稳幅技术、数字式相敏检波技术、数字集合平均技术等措施,来改善调幅式传感器测量电路的检测精度。实验表明利用该技术,使调幅式电感传感器测量电路达到纳米精度的稳定度。     

自感式磁浮轴承位置传感器

根据电磁轴承的工作原理及结构特点,提出利用磁轴承线圈的差动电感替代电磁轴承系统中的涡电流位置传感器,简化了系统结构。推导了该自感型传感器的传输关系．通过实验得到了它的线性度．同时,可排除电磁场对涡电流位置传感器的影响．论证了该自感型传感器在电磁轴承系统中的可行性,提高了系统性能。     

二维轮廓测量仪的系统建模及标定

在分析轮廓测量仪测量原理的基础上,建立了二维轮廓测量系统的数学模型,构造了轮廓测量仪的硬件结构。研究了差动式电感传感器的输出特性,在此基础上提出了采用标准组合量块的传感器标定方法。分析了触针测头形状对被测轮廓数据的影响,并提出了对测头半径的两种数据修正方法。经实例验证,所采用的系统数学模型和传感器标定方法满足测量系统的要求。     

基于平面线圈的磨粒监测传感器

为了提高油液的在线监测水平,研制了一种基于电感测量的铁磁性颗粒传感器,用MEMS工艺制作了一种平面线圈型的传感器并分析了其工作原理.设计了信号处理电路,对传感器的性能进行了实验研究.结果表明:颗粒含量在10～ 100 mg时,传感器具有良好的线性度,灵敏度为7.145 5 V/g,该传感器可以分辨5 mg的铁屑含量,输出稳定,为油液的在线监测提供了一种新的检测元件.