位移测量装置_华中科技大学
11页1、位移测量装置(2006)摘要:本系统以单片机为控制核心,线性可变差动变压器为传感器,辅以相应的模拟电路,能实现较精确的位移测量功能。主要模块有正弦波产生、差分放大、差动变压、整流滤波、模数转换。其中运用 DDS 芯片产生正弦波,经过差分放大后进入可变差动变压器。依据磁通改变原理,通过移动变压器线圈内部的磁棒可以改变次级线圈输出电压,经整流滤波(真有效值转换)后电压改变值通过单片机处理即可得到位移值。系统电路构造简单,通过较少的元件就可以达到一定精度的测量。本系统一大特色就是具有电机驱动部分,可以利用单片机控制直流电机转动,以驱动磁棒移动到指定位移。另外系统通过键盘输入预定位移值,由LCD 液晶屏显示,人机交互界面良好,方便用户使用。关键词:位移测量;线性可变差动变压器;单片机Abstract: Using a microcontroller as the control core and a LVDT as the sensor, andwith relevant analog circuits, the system can measure the displacement prec
2、isely.Main modules are Sine Wave Signal Source, Differential Amplification Circuit, LVDT,Rectifier, Filter and Analog-Digital Converter. Sine Wave Signal produced by a DDSchip is difference amplified and inputted to a LVDT. According to the theory ofmagnetic flux, the output voltage of secondary coils can be changed by moving themagnetic core of LVDT. After rectification and filtering (RMS-to-DC Conversion),the microcontroller processes the data and we can finally acquire the displacement.The sy
3、stem achieves high precision with simple structure, and one of the features isthat the system have a motor driver, which can be controlled by the microcontroller, todrive the magnetic core. Besides, the system have a friendly human-computerinterface and its easy to use.Key Words: displacement mensuration;LVDT;microcontroller11. 系统方案设计1.1系统总体方案论证系统要求设计制作一个位移测量电路,主要分为激励电路和测量电路两个部分。激励部分要求产生 100kHz 的正弦波,然后经差分放大输出进入可变差动电压器。测量部分要求将变压器次级线圈输出的两路交流电压经整流滤波后得到直流电平,移动变压器内的磁棒改变两路直流电平值,根据电平改变值通过处理后得到位移值。方案一:系
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