[發(fā)明專利]一種基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別系統(tǒng)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910869133.5
• 申請(qǐng)日: 2019-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN110906857A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建國;應(yīng)繼偉;焦迪;殷建國;汪邦運(yùn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海菲伽智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/16
• 分類號(hào): G01B7/16;G05B19/042;G08C17/02
• 代理公司: 上海點(diǎn)威知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31326
• 代理人: 姚志曉

1.一種基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別系統(tǒng)，其特征在于，包括恒頻恒幅信號(hào)發(fā)生單元、通道選通及LVDT驅(qū)動(dòng)單元、運(yùn)動(dòng)方向判別單元和微處理器單元，所述恒頻恒幅信號(hào)發(fā)生單元的輸出端與所述通道選通及LVDT驅(qū)動(dòng)單元的輸入端連接，所述通道選通及LVDT驅(qū)動(dòng)單元的輸出端與所述運(yùn)動(dòng)方向判別單元的輸入端連接，所述運(yùn)動(dòng)方向判別單元的輸出端與所述微處理器單元的進(jìn)入端連接，所述微處理器單元的輸出端與所述恒頻恒幅信號(hào)發(fā)生單元的進(jìn)入端連接；

所述運(yùn)動(dòng)方向判別單元包括三個(gè)集成運(yùn)算放大器和一個(gè)集成比較器，LVDT傳感器雙端輸出響應(yīng)的兩個(gè)信號(hào)分別通過所述集成運(yùn)算放大器進(jìn)行放大，兩個(gè)放大后的信號(hào)通過另一所述集成運(yùn)算放大器進(jìn)行比例差分，所述集成運(yùn)算放大器輸出信號(hào)作為由所述集成比較器構(gòu)成準(zhǔn)過零比較器的輸入信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別系統(tǒng)，其特征在于，所述恒頻恒幅信號(hào)發(fā)生單元包括第一集成模擬開關(guān)和零漂移運(yùn)算放大器，所述微處理器單元輸出的方波信號(hào)控制所述第一集成模擬開關(guān)的通斷，使所述第一集成模擬開關(guān)輸出的信號(hào)為恒頻恒幅的方波信號(hào)，所述零漂移運(yùn)算放大器和所述第一集成模擬開關(guān)相連接，用于將恒頻恒幅的方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為恒頻恒幅的雙極性正弦波信號(hào)。

3.如權(quán)利要求2所述的基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別系統(tǒng)，其特征在于，所述通道選通及LVDT驅(qū)動(dòng)單元包括第二集成模擬開關(guān)和集成漏斗型儀器放大器，所述微處理器單元控制所述第二集成模擬開關(guān)來接入LVDT傳感器，并將恒頻恒幅的雙極性正弦波信號(hào)連接到所述集成漏斗型儀器放大器的輸入端，以使所述微處理器單元獲取接入的LVDT傳感器的響應(yīng)系數(shù)。

4.如權(quán)利要求3所述的基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別系統(tǒng)，其特征在于，還包括接入選通低噪聲前置放大單元，所述接入選通低噪聲前置放大單元的接入端與所述述通道選通及LVDT驅(qū)動(dòng)單元的輸出端連接，所述接入選通低噪聲前置放大單元的輸出端與所述運(yùn)動(dòng)方向判別單元的輸入端連接。

5.如權(quán)利要求4所述的基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別系統(tǒng)，其特征在于，所述接入選通低噪聲前置放大單元包括零漂移儀器放大器和電阻，所述微處理器單元根據(jù)存儲(chǔ)的靈敏度值，通過所述程控增益單元，為所述零漂移儀器放大器選擇增益匹配的電阻來調(diào)整LVDT傳感器的響應(yīng)系數(shù)。

6.如權(quán)利要求5所述的基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別系統(tǒng)，其特征在于，還包括程控增益單元，所述程控增益單元的輸入端與所述微處理器單元的輸出端連接，所述程控增益單元的輸出端與所述接入選通低噪聲前置放大單元的接入端連接。

7.如權(quán)利要求6所述的基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別系統(tǒng)，其特征在于，所述接入選通低噪聲前置放大單元包括零漂移低噪聲可變?cè)鲆鎯x器放大器和電阻，所述微處理器單元根據(jù)存儲(chǔ)的靈敏度值，為所述零漂移低噪聲可變?cè)鲆鎯x器放大器選擇增益匹配的電阻來調(diào)整LVDT傳感器的響應(yīng)系數(shù)。

8.一種基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別方法，其特征在于，包括：

獲取時(shí)鐘信號(hào)；

基于時(shí)鐘信號(hào)，采集校正靈敏度后的傳感器的輸出信號(hào)；

基于輸出信號(hào)，得到所述傳感器的運(yùn)動(dòng)方向；

其中，所述傳感器為LVDT傳感器。

9.如權(quán)利要求8所述的基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別方法，其特征在于，所述基于輸出信號(hào)，得到所述傳感器的運(yùn)動(dòng)方向包括：

基于所述傳感器的雙端輸出響應(yīng)信號(hào)的比較，得到所述傳感器的運(yùn)動(dòng)方向信息。

10.如權(quán)利要求9所述的基于LVDT傳感器的運(yùn)動(dòng)方向判別方法，其特征在于，所述傳感器的雙端輸出響應(yīng)信號(hào)的比較包括：

放大兩個(gè)雙端輸出響應(yīng)信號(hào)比較的差值。