[实用新型]一种差动变压器式传感器输出的监控电路

说明书

技术领域

本实用新型属于计算机硬件领域，涉及一种差动变压器式传感器输出的监控电路。

背景技术

线性可变差动变压器LVDT（Linear Variable Differential Transformer）属于一种差动变压器式传感器，用于测量直线位移。工作原理简单地说是铁芯可动变压器。它由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成，初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为0；当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。

LVDT工作过程中，铁心的运动不能超出线圈的线性范围，否则将产生非线性值，因此所有的LVDT均有一个线性范围。如何确保LVDT的输出在线性范围内，因此很有必要研究一种方法对LVDT传感器的输出信号量进行实时地监控。

实用新型内容

为了解决背景技术中所存在的问题，本实用新型提供一种差动变压器式传感器输出的监控电路，对传感器的输出信号量进行实时地监控，确保传感器输出的可靠性。

本实用新型的技术解决方案是：一种差动变压器式传感器输出的监控电路，其特殊之处在于：包括依次连接的和差比例电路、半波整流电路、阻容滤波电路、电压跟随电路和电压比较电路；和差比例电路包括并联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；第二电阻R2和第三电阻R3分别连接第一比较器U1的负端和正端；第四电阻R4的一端与第三电阻R3、第一比较器U1的正端连接；第五电阻R5是第一比较器U1的负反馈电阻。

半波整流电路包括与第二比较器U2负端连接的第七电阻R7，与第二比较器U2正端连接的第八电阻R8，第二比较器U2负端和输出端之间并联的二极管V1、电容C1和电阻R9，和二极管V1、电阻R9连接的二极管V2，其中二极管V2的正端和第二比较器U2的输出端、二极管V1的负端连接，二极管V2的负端和电阻R9的一端连接。

阻容滤波电路包括电阻R15和电容C2，电阻R15与二极管V2的负端连接，电容C2一端和电阻R15连接，另一端接地。

电压跟随电路包括第三比较器U3，比较器U3为负反馈形式。

电压比较电路包括第四比较器U4、和第四比较器U4正端连接的第十三电阻R13，第四比较器U4的正反馈电阻第十四电阻R14，第五比较器U5，和第五比较器U5正端连接的第十一电阻R11，第五比较器U5的正反馈电阻第十二电阻R12。

本实用新型的优点是：本实用新型基于LVDT传感器，提供了一种传感器输出的监控电路，对传感器的输出信号量进行实时地监控，确保传感器输出的可靠性。

附图说明

图1是LVDT输出信号监控框图；

图2是LVDT输出信号监控电路图。

具体实施方式

参见图1，图2，一种差动变压器式传感器输出的监控电路，包括依次连接的和差比例电路1、半波整流电路2、阻容滤波电路3、电压跟随电路4和电压比较电路5；和差比例电路包括并联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；第二电阻R2和第三电阻R3分别连接第一比较器U1的负端和正端；第四电阻R4的一端与第三电阻R3、第一比较器U1的正端连接；第五电阻R5是第一比较器U1的负反馈电阻。

半波整流电路2包括与第二比较器U2负端连接的第七电阻R7，与第二比较器U2正端连接的第八电阻R8，第二比较器U2负端和输出端之间并联的二极管V1、电容C1和电阻R9，和二极管V1、电阻R9连接的二极管V2，其中二极管V2的正端和第二比较器U2的输出端、二极管V1的负端连接，二极管V2的负端和电阻R9的一端连接。

阻容滤波电路3包括电阻R15和电容C2，电阻R15与二极管V2的负端连接，电容C2一端和电阻R15连接，另一端接地。

电压跟随电路4包括第三比较器U3，比较器U3为负反馈形式。

电压比较电路5包括第四比较器U4、和第四比较器U4正端连接的第十三电阻R13，第四比较器U4的正反馈电阻第十四电阻R14，第五比较器U5，和第五比较器U5正端连接的第十一电阻R11，第五比较器U5的正反馈电阻第十二电阻R12。