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一种单片机LVDT位移测量传感器设计

2013-10-23 10:33
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  3  硬件电路设计

  3.1传感器的工作原理

  差动变压器由一只初级线圈和二只次线圈及一个铁芯组成,根据内外层排列不同,有二段式和三段式,本实验采用三段式结构。当差动变压器随着被测体移动时差动变压器的铁芯也随着轴向位移,从而使初级线圈和次级线圈之间的互感发生变化促使次级线圈感应电势产生变化,一只次级感应电势增加,另一只感应电势则减少,将两只 次级反向串接(同名端连接),就引出差动电势输出。利用两个线圈之间互感的变化引起感应电势的变化,来获得与被测量成一定函数关系的输出电压,实现非电量的测量。应用最多的是螺线管式差动变压器,它可以测量1~100(mm)范围内的机械位移、150HZ

  以下的低频振动、加速度、应变、比重、张力、厚度、称重等一、切能引起机械位移变 化的非电物理量。

一种单片机LVDT位移测量传感器设计

图3测量原理框图

  本次差动变压器的原理是建立在CSY2000型传感器实训台的基础上的。差动变压器电感传感器具有结构简单、性能优越、测量精度高、灵敏度高和价格合理等优点。

  3.2差动变压器传感器安装

  (1)将差动变压器和测微头(参照附:测微头使用)安装在实验模板的支架座上,如下图4所示。

一种单片机LVDT位移测量传感器设计

图4差动变压器传感器安装示意图

  (2)差动变压器的原理图已印刷在实验模板上,L1为初级线圈;L2、L3为次级线圈;*号为同名端。按图2-3接线,差动变压器的原边L1的激励电压必须从主机箱中音频振荡器的Lv端子引入,检查接线无误后合上总电源开关,调节音频振荡器的频率为4-5KHz(可用主机箱的频率表输入Fin来监测);调节输出幅度峰峰值为Vp-p=2V(可用示波器监测:X轴为0.2ms/div)。

一种单片机LVDT位移测量传感器设计

图5差动变压器性能实验安装、接线图

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