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专利名称：一种线位移传感器解调调理电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种线位移传感器调理电路，用于配合差分变压器模式的线位移 传感器，能够识别物体抖动造成的微米级的线位移。
背景技术：
目前，线位移传感器的主要形式为光栅尺和差分变压器；光栅尺的测量精度非常 高，但结构复杂，环境要求高，体积大，价格昂贵。而差分变压器构成的线位移传感器，除了 精度稍差，在体积、可靠性和价格方面有很大的优势。目前商品化的小型线位移传感器需 要配合各自的调理电路使用，测量精度最大只能达到0. 01毫米，无法满足微米级的测量要 求。
发明内容本实用新型提供一种差分变压器调理电路，根据差分变压器的理论原理，采用提 高激励信号频率的方法，减小了传感器的谐波失真，利用乘法器解调原理，增强了差分变压 器输出信号滤波的效果，最终使得线位移传感器测量精度最达到了微米级别。本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是数字芯片和D/A转换器电连接，D/A转换器和滤波器电连接，产生频率为IOOKHz正 弦波，滤波器和放大器电连接，放大器和功率放大以及PID控制电连接，功率放大和PID控 制、线位移传感器以及乘法器电连接，乘法器和低通滤波器电连接。数字芯片和D/A转换器电连接，产生频率为IOOKHz的近似正弦波。D/A转换器和滤波器电连接，产生频率为IOOKHz正弦波。采用数字芯片控制D/A转换器通过查表法产生IOOKHz正弦信号，经过滤波器进一 步滤除高频分量得到低失真度的IOOKHz正弦信号，通过放大器，功率放大器以及PID控制 电路结构建立幅值反馈环路，稳定IOOKHz正弦信号幅值，此正弦信号用于激励差分变压器 式的线位移传感器，并提供给乘法器和线位移传感器的输出信号相乘，乘法器的输出信号 经低通滤波后输出给测量设备，如示波器，最终信号的幅值将代表物体的线位移。由于使 用数字器件产生初始信号，不易受到环境温度的影响，此方案可应用于宽温范围，如-40°C 到+70°C。而使用频率为IOOKHz的正弦信号做为线位移传感器的激励，远高于通常使用的 20KHz频率，并且采用乘法器解调原理提高了激励信号和输出信号之间的频率差异，更加有 利于低通滤波器的幅频特性参数设计，使得位移测量精度达到微米级。

图1是本实用新型的电路原理框图
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
具体实施方式
参照图1所示，数字芯片1可以采用单片机、DSP或FPGA芯片，数字芯片1和D/ A转换器2电连接，D/A转换器2将数字芯片1输出的数字信号转换成模拟信号输出，当数 字芯片1通过芯片设置采用查表法输出规律的数字信号时，D/A转换器2可以产生频率为 IOOKHz的近似正弦波；D/A转换器2和滤波器3电连接，滤波器3将滤除IOOKHz近似正弦 波中的高频分量，滤波器3的输出信号为频率IOOKHz的低失真度正弦波信号，经放大器4 和功率放大5后输出IOOKHz的低失真度正弦波激励信号，激励信号通过PID控制6的反馈 回路稳定自身的幅值，并对线位移传感器7进行驱动；线位移传感器7的输出和乘法器8电 连接，乘法器8将线位移传感器7的输出调制信号和功率放大5输出的激励信号相乘，得到 乘法器8解调信号并输出到低通滤波器9，低通滤波器滤除解调信号中的高频分量得到最 终代表物体位移的低频幅值信号。
权利要求1.一种线位移传感器解调调理电路，包括数字芯片、D/A转换器、滤波器、放大器、功率 放大、PID控制、乘法器和低通滤波器，其特征在于，数字芯片和D/A转换器电连接，D/A转换 器和滤波器电连接，产生频率为IOOKHz正弦波，滤波器和放大器电连接，放大器和功率放 大以及PID控制电连接，功率放大和PID控制、线位移传感器以及乘法器电连接，乘法器和 低通滤波器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种线位移传感器解调调理电路，其特征在于，数字芯片和 D/A转换器电连接，产生频率为IOOKHz的近似正弦波。
3.根据权利要求1所述的一种线位移传感器解调调理电路，其特征在于，D/A转换器和 滤波器电连接，产生频率为IOOKHz正弦波。
专利摘要本实用新型公开了一种线位移传感器调理电路，该电路数字芯片和D/A转换器电连接，D/A转换器和滤波器电连接，产生频率为100kHz正弦波，滤波器和放大器电连接，放大器和功率放大以及PID控制电连接，功率放大和PID控制、线位移传感器以及乘法器电连接，乘法器和低通滤波器电连接。由激励信号产生电路和线位移调幅信号解调电路两部分组成，激励信号产生电路可输出100kHz，失真度小于1％的正弦波信号；解调电路整体延迟小于100ns。
文档编号G01B7/02GK201885679SQ20102060494
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者贾惠霞, 郭强 申请人:西安北方捷瑞光电科技有限公司