[實用新型]一種基于LVDT的信號調(diào)理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520321631.3
• 申請日: 2015-05-18
• 公開（公告）號: CN204612658U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 王海濤;史麗晨;岑立長;王龍;張霄;黃甫云峰;梁國強;贠志達;史晨磊;杜小淵
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

技術領域

本實用新型屬于電力系統(tǒng)自動控制技術領域，涉及一種信號調(diào)理系統(tǒng)，具體涉及一種基于LVDT的信號調(diào)理系統(tǒng)。

背景技術

LVDT位移傳感器全稱為：(Linear?Variable?Differential?Transformer)全世界第一個LVDT商業(yè)化產(chǎn)品于1948年在美國Schaevitz公司誕生，經(jīng)過60多年的發(fā)展，LVDT產(chǎn)品已被全球大多數(shù)國家在機械、電力、電子、汽車、航空航天、冶金、煤炭、石油、交通、輕工、紡織、建材、水利等行業(yè)的工礦企業(yè)、研究所、大學、國防軍工等單位廣泛用于自動控制和自動測量。用來測量物體的伸長度、震動頻率、振幅、物體厚薄程度和膨脹度等精確數(shù)據(jù)。本實用新型型專利主要是通過改變傳統(tǒng)的AD698型單片式線性位移差分變壓器控制輸出信號，使之更加小型化。

LVDT位移傳單器突出的優(yōu)點有：1)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、線性度好、可靠性好；2)非接觸式測量，使用壽命長；3)最高精度可達0.05％，絕對誤差1μm，重復性0.1μm；4)靈敏度高，每毫米位移量輸出信號電壓可高達幾百mV到幾伏，但現(xiàn)有的LVDT位移傳感器往往存在輸出的位移信號相位漂移的問題，并且絕對誤差較高，不能滿足實際應用的需求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種基于LVDT的信號調(diào)理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以有效地解決LVDT位移傳感器輸出的位移信號相位漂移的問題，并且絕對誤差較低。

為達到上述目的，本實用新型所述的基于LVDT的信號調(diào)理系統(tǒng)包括信號發(fā)生器、第一倒相電路、LVDT位移傳感器、時鐘方波生成電路、第二倒相電路、MAX4521電路、第一濾波電路、第一放大電路及輸出端口；

信號發(fā)生器的輸出端與第一倒相電路的輸入端相連接，第一倒相電路的輸出端分別與時鐘方波生成電路的控制端及LVDT位移傳感器的驅(qū)動端相連接，LVDT位移傳感器的輸出端與第二倒相電路的輸入端相連接，第二倒相電路的輸出端與MAX4521電路的輸入端相連接，時鐘方波生成電路的輸出端與MAX4521電路的控制端相連接，MAX4521電路的輸出端與第一濾波電路的輸入端相連接，第一濾波電路的輸出端與第一放大電路的輸入端相連接，第一放大電路的輸出端與輸出端口相連接。

所述信號發(fā)生器的輸出端依次經(jīng)第二放大電路、第二濾波電路與第一倒相電路的輸入端相連接。

所述LVDT位移傳感器的輸出端依次經(jīng)第三放大電路與第二倒相電路的輸入端相連接。

所述第一濾波電路的輸出端通過差分電路與第一放大電路的輸入端相連接。

所述第一放大電路的輸出端經(jīng)第三濾波電路與輸出端口相連接。

所述差分電路的輸出端與第一放大電路的輸入端通過第四濾波電路相連接。

所述信號發(fā)生器為MAX038信號發(fā)生器。

所述時鐘方波生成電路為LM360比較器。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型所述的基于LVDT的信號調(diào)理系統(tǒng)在進行信號處理的過程中，通過第一倒相電路生成兩路激勵信號，LVDT位移傳感器根據(jù)所述兩路激勵信號將位移信號轉(zhuǎn)換為電信號，第二倒相電路根據(jù)所述電信號生成兩路信號，時鐘方波生成電路根據(jù)所述兩路激勵信號生成時鐘方波信號，MAX4521電路根據(jù)所述時鐘方波信號將所述兩路信號轉(zhuǎn)換為饅頭波，從而可以有效地解決LVDT位移傳感器輸出的位移信號相位漂移的問題，同時，所述饅頭波經(jīng)第一濾波電路生成直流信號，然后通過第一放大電路調(diào)整其幅值，從而降低LVDT位移傳感器輸出的信號的絕對誤差，經(jīng)本實用新型處理后的信號的絕對誤差小于等于0.1μm，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，重復性較好。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理圖；

圖2為本實用新型中信號發(fā)生器1的電路圖；

圖3為本實用新型中第二放大電路2的電路圖；

圖4為本實用新型中第二濾波電路3的電路原理圖；

圖5為本實用新型中第一倒相電路4的電路原理圖；

圖6為本實用新型中第三放大電路7的電路原理圖；

圖7為本實用新型中第二倒相電路8的電路原理圖；

圖8為本實用新型中時鐘方波生成電路5的電路原理圖；

圖9為本實用新型中MAX4521電路9的電路原理圖；

圖10為本實用新型中第一濾波電路10的電路原理圖；

圖11為本實用新型中差分電路11的電路原理圖；

圖12為本實用新型中第四濾波電路12的電路原理圖；