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位移传感器结构与原理

发布时间:2021-03-30 14:00人气:

  位移传感器结构与原理

  lvdt是一种机电传感器,其输入为机械位移,其输出为与位移成比例的交流电压。两种最常用的lvdt是半桥和4线lvdt。半桥lvdt的中央只有一个线圈和一个抽头,其工作原理类似于自耦变压器。励磁电压由线圈提供;中心抽头处的电压与位移成正比。该电路的操作类似于具有阻抗的分压器。

  半桥电感式位移传感器的内部结构原理如图1所示。它由两个串联的线圈和一个铁芯组成。当铁芯在线圈中上下移动时,线圈中的电感会发生变化。当将正弦交流电压施加到1-3个线圈时,它将在2-3个线圈之间变化。获得与相应电感成正比的交流电压值。而且此交流电压值正比于传感器中铁芯的位移。 dgt8-ⅱ位移传感器示例是半桥型位移传感器。位移传感器的测量范围为±1mm,激励信号幅度为3v±0.5%rms,激励信号频率为13khz,灵敏度为36.88±0.15mv / Mm,工作温度范围为-10℃〜65 ℃。

  感应探针(lvdt)和芯片ad698可以构成一个完整的信号采样电路。 Ad698是美国广告公司推出的新型芯片。它是一个完整的电压差动位移传感器信号调理系统,以单片集成电路为解决方案。 Ad698与电压差动位移传感器配合使用,可将机械位移信号高精度转换为单极性或双极性DC电压信号。在信号调理系统中,所有功能电路都包含在单个芯片中,并且可以连接少量无源组件来确定系统的激励频率和增益。 Ad698芯片用于为t301半桥电感式位移传感器提供激励信号,并对传感器的输出信号进行处理,以输出0-10v直流电压信号,从而驱动信号显示电路。

  由半桥电感式位移传感器和ad698芯片组成的信号传输原理电路如图3所示。

  在实际测量中,ad698使用±15v双电源。电路设计过程中可由外部无源元件确定的参数包括:激励电压频率,激励电压幅度,ad698系统频率带宽,增益系数和校准系数。此外还有一些可选参数,例如失调归零,滤波和信号合成。

  确定激励频率fsubsystem为13khz,系统带宽fsubsystem为1.3khz。电路的输出信号可以推动指针式机械测微头显示,也可以由计算机采集显示数字信号并进行自动控制。

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