[發明專利]一種基于LVDT傳感器的位移測量系統

在審

• 申請號: 202110348629.5
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113074759A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 趙本勇;王熙;廖遠洋;嚴菡;王磊;楊蓓
• 申請（專利權）人: 中國航發北京航科發動機控制系統科技有限公司;南昌航空大學
• 主分類號: G01D5/22
• 分類號: G01D5/22
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明公開了一種基于LVDT傳感器的位移測量系統，所述位移測量系統包括：激勵信號產生模塊、激勵信號調理電路、LVDT傳感器、感應信號調理電路和中央處理器。本發明利用兩個感應信號調理電路分別對LVDT傳感器的兩個二次側線圈的輸出的電壓進行調理，并傳輸給中央處理器，中央處理器直接根據兩個線圈輸出的電壓計算位移量對應的電壓，可以消除絕對值電路中的過零失真，兩路輸出的電壓分別調理，可消除傳感器兩線圈特性不一致帶來的誤差，同時也可減小波形的畸變造成的影響。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，特別是涉及一種基于LVDT傳感器的位移測量系統。

背景技術

LVDT(Linear Variable Differential Transformer)全稱是差動變壓器式線性位移傳感器，是變壓器的變形。LVDT的結構主要由鐵芯、銜鐵、初級線圈、次級線圈組成。它通過鐵芯的移動將被測量的位移量轉換為傳感器互感的變化，從而改變次級線圈的感應電壓來達到測量位移的目的。在工業控制和航空發動機控制等領域得到了廣泛應用，其特點是原理和結構簡單、性能可靠、精度和靈敏度高、具有較強的適用性等特點，線性可調差動變壓器的輸出信號為兩個線圈的差動電壓信號，能夠實時地、高準確性地將機械位移信號轉化成電信號。在航空發動機控制系統中，LVDT傳感器被廣泛應用于對油針位置、油門桿位置、導葉位置、噴口位置等線性位移的精確測量，是一種非常重要的傳感器。現有的應用LVDT傳感器測量系統由于過零失真現象的存在和LVDT傳感器兩輸出側線圈特性不一致帶來的誤差，嚴重影響了位移測量的準確性，如何提高利用LVDT傳感器進行位移測量的準確性成為一個亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于LVDT傳感器的位移測量系統，以提高利用LVDT傳感器進行位移測量的準確性。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種基于LVDT傳感器的位移測量系統，所述位移測量系統包括：激勵信號產生模塊、激勵信號調理電路、LVDT傳感器、兩路感應信號調理電路和中央處理器；

所述激勵信號產生模塊與所述激勵信號調理電路連接，所述激勵信號產生模塊用于產生激勵信號；

所述激勵信號調理電路與所述LVDT傳感器的一次側線圈連接，所述激勵信號調理電路用于對所述激勵信號進行調理，并將調理后的激勵信號輸出至所述LVDT傳感器的一次側線圈；

所述LVDT傳感器的兩個二次側線圈分別與兩個所述感應信號調理電路連接，所述感應信號調理電路與所述中央處理器連接；

所述感應信號調理電路用于調理所述LVDT傳感器輸出的感應信號，并將調理后的感應信號傳輸給所述中央處理器；

所述中央處理器用于根據調理后的感應信號計算位移量對應的電壓。

可選的，所述激勵信號產生模塊包括兩個互補的DAC轉換子模塊。

可選的，所述激勵信號產生模塊包括一個DAC轉換子模塊。

可選的，所述DAC轉換子模塊包括正弦波波形存儲器、DMA訪問器、數據緩沖器、DAC轉換器、定時器；

所述正弦波波形存儲器與所述DMA訪問器的信號輸入端連接，所述DMA訪問器的信號輸出端與所述數據緩沖器的信號輸入端連接，所述數據緩沖器的信號輸入端與所述DAC轉換器的信號輸入端連接，所述DAC轉換器的信號輸出端與所述激勵信號調理電路連接；

所述定時器與所述DAC轉換器的控制端連接，所述DAC轉換器的觸發信號輸出端與所述DMA訪問器的控制端連接；