[实用新型]一种差动变压器式传感器的模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型属于传感器模拟技术领域，尤其是一种差动变压器式传感器的模拟装置。

背景技术

差动变压器式传感器(LVDT或RVDT)是航空航天及工业领域应用广泛的重要位移/角位移传感器，具备无摩擦测量、无限机械寿命、无限分辨率等优点。在安全性、可靠性要求较高的场合，通常上位控制单元会对该类型传感器的输入和输出信号进行监视。

图1所示为LVDT型的差动变压器式传感器结构原理，其结构基本类似铁芯可动变压器，由一个初级线圈，两个次级线圈，铁芯，线圈骨架，外壳等部件组成。在工作过程中，铁芯的运动，使次线圈中的磁通量发生改变，引起次线圈输出电压的变化，A、B两个次线圈电压变化方向相反。

在地面试验、自动控制系统或测试系统中，需要对该类型传感器进行模拟，以提供精确、可控的模拟信号，输入到上位控制单元解算后，进行闭环控制。一般情况下，许多工业级产品成本较高，难于适应具体试验要求，有时也无法通过上位控制单元复杂的监测要求。

发明内容

本实用新型提出了一种传感器模拟装置，能实现对差动变压器式传感器的模拟，也能提供真实传感器难以实现的故障模拟信号。

本实用新型提出了一种差动变压器式传感器的模拟装置，包括至少两个输出单元，用于输出不同的模拟次级线圈信号，所述模拟装置还包括模拟控制单元，以及至少两个信号处理单元，其中，所述信号处理单元还包括分压装置；所述模拟控制单元与所述至少两个信号处理单元相连，并指定所述信号处理单元通过所述分压装置将接收到的激励信号按所述模拟控制单元指定的比例分别传输至相应的所述输出单元。

在一个实施例中，所述分压装置包括数字电位器，所述数字电位器与所述模拟控制单元连接，并输出由所述模拟控制单元指定比例的信号。

在一个实施例中，所述信号处理单元进一步包括比例放大电路，与所述数字电位器相连，用于调整所述数字电位器输出信号的幅值。

在一个实施例中，所述信号处理单元还包括缓冲电路，并连接于所述比例放大电路，用于提高所述比例放大电路的输出信号的负载能力。

在一个实施例中，所述模拟装置还包括至少两个信号调制电路，与所述输出单元相连，用于调制所述输出单元输出的所述模拟次级线圈信号，并将调制后的所述模拟次级线圈信号反馈至所述模拟控制单元。

在一个实施例中，所述输出单元包括输出隔离电路，用于隔离输出的模拟信号。

在一个实施例中，所述输出隔离电路为隔离变压器。

在一个实施例中，所述模拟装置还包括输入隔离电路，用于隔离所述激励信号。

在一个实施例中，所述输入隔离电路为隔离变压器。

在一个实施例中，所述模拟装置还包括信号发生电路，用于产生所述激励信号

本实用新型具有可以远程控制，且可以适应不同的激励信号源的优点。通过本实用新型，可以产生指定要求的两路次级线圈的信号，以满足自动控制的要求。另外，通过隔离电路实现较高的安全性，且输入阻抗高，输出驱动能力大。

本实用新型成本低廉、可靠性强、控制简便、易于集成和二次开发，特别是可以提供真实传感器难以实现的故障模拟信号。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为LVDT型差动变压器式传感器结构示意图；

图2为本实用新型差动变压器式传感器模拟装置示意图；

图3为本实用新型差动变压器式传感器模拟装置详细示意图；

图4为本实用新型实施例的输出隔离电路原理图。

具体实施方式

请参阅图2，模拟装置包括通讯接口、模拟控制单元、第一、第二信号处理单元和第一、第二输出单元。

通讯接口的输入端与远程用户端连接，与远程用户端的连接方式可以是常见的有线方式或无线方式，通讯接口的输出端与模拟控制单元的输入连接。通讯接口用于接收指令，接收的指令包括次级线圈A指令、次级线圈B指令、模拟激励信号指令，并将相应指令发送给模拟控制单元。模拟控制单元分别与第一、第二信号处理单元相连，控制第一、第二信号处理单元输出变化方向相反的模拟次级线圈A与B的信号，并将其反馈至模拟控制单元。模拟控制单元根据接收到的反馈信号后，进而判断信号处理单元产生的信号是否与接收的指令需要产生的信号一致。

由于模拟装置是用来模拟不同的次级线圈的信号，故其需要产生两个变化趋势相反的信号。