[实用新型]线性位移差分变压器信号调理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种线性位移差分变压器信号调理电路，适合用于汽车发动机控制领域中分配式高压柴油喷油泵半桥差动圆环油量控制滑套位置传感器接口电路，也适合其它应用场合半桥式差动变压器位置传感器。

背景技术

线性差分变压器为机电传感器，可将输入的磁芯机械位移量转换为一组与磁芯位移量成比例的交流电压信号输出。该传感器由初级绕组，串联的两个次级绕组及可在绕组线圈内滑动的磁芯构成。初级线圈由正弦波信号源激励，活动磁芯的移动可改变初级线圈之间的耦合磁通，从而改变次级线圈两端产生的感应电动势的幅值。通过检测两交流电压信号的差值可间接检磁芯的机械位移量。目前公知的线性位移差分变压器信号调理电路主要由振荡器、放大器、相敏检波和低通滤波器四部分组成，采用交流电桥激励方式驱动。但正弦激励信号的幅值随工作温度的变化会产生漂移，导致输出增益错误。现有线性差分变压器调理电路通过检测不随正弦信号幅值变化而改变的比例系数(感应电动势差值/感应电动势的和)来消除激励源幅值的变化，这种解决方法的缺点是增加了检测电路的复杂程度和成本。

发明内容

为了克服现有线性位移差分变压器信号调理电路结构复杂和成本较高的不足，本实用新型专利提供一种线性位移差分变压器信号调理电路，正弦波激励信号幅值通过加法器将移位寄存器开关量按分压比例相加而成，保证正弦激励信号幅值的稳定性，同时，MCU接收调理电路输出的直流信号进行A/D转换，正弦波发生器时钟信号只需从同一MCU引入，化简现有差分变压器信号调理电路结构，降低差分变压器信号调理电路的成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

正弦激励信号引入与之电连接的线性位移差分变压器初级线圈，线性位移差分变压器次级线圈与差分放大器单元电连接。

正弦激励信号生成单元，包括：8位移位寄存器最高位输出端逻辑经逻辑翻转电路与最低位输入端电连接，构成8位扭环计数器，用于产生与正弦信号波形对称性相同的逻辑电压数据串；移位寄存器各输出位分别电连接的电阻另一端并联后与由电阻和电容组成的并联电路、信号地串联，构成模拟加法器，用于将移位寄存器各输出电压加和并滤波；从MCU引入移位寄存器的时钟信号(002)，用于决定模拟加法器输出电平(001)构成正弦激励信号(100)的频率。

差分放大器单元，包括：电阻分压信号同相比例电路(101)，用于接收并放大电阻分压信号；感性阻抗分压信号同相比例电路(102)，用于接收并放大感性阻抗分压信号；差动比例电路(103)，用于放大引入正相输入端的感性阻抗分压信号和引入反相输入端的电阻分压信号的差值信号。

差动比例电路反相输入端(005)，温度反馈电阻，二极管负极，二极管正极，末级同相比例电路负载电压输出端(004)顺次电连接的温度补偿反馈回路(104)，用于减小温度变化对末级同相比例负载电压信号的影响。

正弦激励信号(100)，电阻分压信号和/或感性阻抗分压信号和差值信号均为电压信号。

温度补偿反馈回路(104)中采用二级管反相截至特性阻断电阻分压信号同相比例电路(101)对输出级的前向传导。

正弦激励信号为Vo′，电阻分压信号为Vo′/2。

移位寄存器各输出位分别电连接的电阻阻值比例关系按sin(θ+180°/n)/sinθ，n为移位寄存器位数，θ为360°/n。

本实用新型的有益效果是，简化了现有线性位移差分放大器电路结构，降低了现有线性位移差分放大器电路成本。

附图说明

图1是本实用新型线性位移差分变压器信号调理电路正弦激励信号发生器原理图。

001为模拟加法器输出电平，

002为从MCU引入移位寄存器的时钟信号。

图2是本实用新型采用的正弦激励信号输出波形图。

图3是本实用新型线性位移差分变压器信号调理电路原理图。

003为分压后的差动比例电路输出信号，

004为末级同相比例电路负载电压输出端，

005为差动比例电路反相输入端，

100正弦激励信号，

101为电阻分压信号同相比例电路，

102为感性阻抗分压信号同相比例电路，

103为差动比例电路，

104为温度补偿反馈回路，

105为末级信号同相比例电路。

具体实施方式