新聞中心

EEPW首頁 > EDA/PCB > 設(shè)計應用 > LVDT數(shù)字解調(diào)方法研究

LVDT數(shù)字解調(diào)方法研究

作者: 時間:2011-03-30 來源:網(wǎng)絡 收藏

摘要:給出一種基于系統(tǒng)。為了準確地測量鐵芯的位置,提出了以基于FPGA的嵌入式系統(tǒng)平臺的系統(tǒng)。與以往方法不同的是不僅對所得次級線圈信號采用加減法,還采用比率檢測方法,通過多點的測量得到其線性系數(shù)。運用線性插值算法計算誤差修正表,并且運用一種映射關(guān)系得出鐵芯的真實位移值,克服了模擬電路的種種缺點,大大減小誤差,還提高了線性度。通過實驗證明,此系統(tǒng)精度最高可達萬分之三。
關(guān)鍵詞:;數(shù)字解調(diào);FPGA;鐵芯

差動變壓器式位移傳感器(Inear Variable Differential Transformer,)采用電磁感應原理測量微小位移。一般情況下,對電感位移傳感器(LVDT)常用的信號檢測方法是運用載波放大器來完成的,載波放大器又是由解調(diào)電路模塊、交流放大模塊、低通濾波功能模塊和常用的振蕩器組成的。簡單的方法就是從每個次級線圈得到調(diào)幅連續(xù)電壓,通過整流、相減,通過輸出的直流電壓來表明鐵芯的位置。這種方法中的原始信號經(jīng)過了整流、加減等中間環(huán)節(jié)才得到直流電壓信號,這樣會使誤差很大,不能得到精確的鐵芯位置。

1 LVDT鐵芯位移測量原理
LVDT的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/191267.htm

1.JPG


采用環(huán)氧樹脂,不銹鋼等材料作為線圈骨架,用不同線徑的漆包線在骨架上繞制線圈。與傳統(tǒng)的電力變壓器不同,LVDT是一種開磁路弱磁耦合的測量元件:在骨架上繞制1個初級線圈,2個次級線圈。其工作方式是當鐵芯由中間向兩邊移動時,次級兩個線圈輸出的電壓之差與鐵芯移動成線性關(guān)系,如圖2所示。

2.JPG


線性可變差動變壓器(LVDT)主要由一個鐵芯和兩個線圈組成,由于無滑動觸點,工作時不受灰塵等非金屬因素的影響,且功耗低,壽命長。LVDT的初級線圈需施加正弦交流激磁電壓,對激磁電壓的要求主要是激磁頻率、電壓幅值和功率3方面。該系統(tǒng)的硬件實體簡稱為變送器。利用由現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)制作的變送器來驅(qū)動LVDT的初級線圈,并采集LVDT的2個次級線圈的輸出信號Va和Vb,該變送器包括由閃存或SRAM構(gòu)成的存儲器、驅(qū)動LVDT初級線圈的數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(D/A)、采樣LVDT2個次級線圈的2個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D),以及數(shù)字輸出模塊、包括信號解調(diào)算法和與上位機通信程序的變送器軟件;將采集到的LVDT兩個次級線圈的輸出信號Va和Vb作S=(Va-Vb)/(Va+Vb)的數(shù)字解調(diào)處理,利用LVDT鐵芯的實際位移量與S之間的映射關(guān)系來實現(xiàn)對LVDT的信號檢測。


上一頁 1 2 3 下一頁

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉