[发明专利]一种用于飞机的LVDT测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及传感器的性能测试领域，具体涉及一种用于飞机的LVDT测试系统。

背景技术

LVDT(线性可变差动变压器，Linear Variable Differential Transformer)属于直线位移传感器，其结构主要由一个初级线圈、两个次级线圈、铁芯、线圈骨架以及外壳等部件组成，工作原理相当于是铁芯可动变压器，当衔铁移动时，两个次级线圈产生的感应电动势相反变化，一个线圈的感应电动势增大，另一个线圈的感应电动势减小；相应地，反向移动时则一个线圈的感应电动势减小，另一个线圈的感应电动势增大。根据引出线形式，两个相位相反的次级线圈可分为两线制、三线制和四线制；其中：

两线制是两个次级线圈首位相连，输出电压一般情况在中间位为零，左右两个方向电压对称(成正V字型)，但是左右两个方向波形的相位相反；

三线制是将两个次级线圈首尾相连的点引出，四线制为两个次级线圈独立引出，三线和四线制一般需要后级电路进行处理计算，得到对应的位移值。

安装于飞机的LVDT传感器在飞机行进的过程中其检测位移信号频率最高可达3000～4000HZ，测试频率非常高，而且由于应用对象的特殊性，要求飞机LVDT传感器具备包括电压和相位测试要求精确、激励信号要求高以及足够的带载能力在内的性能，因其对其可靠性要求极高。

目前普遍采用高精度的万用表测量检测LVDT传感器的信号，不能同时测量多路信号，通过开关切换的方式测量多路信号，开关切换结构比较复杂；且万用表不能同时测量相位和幅值，不能实时比较激励、反馈的电压和相位；或者采用高精度的交流电压变送器采集电压信号，然后传到采集系统，此种方法可以同时采集到激励和反馈的电压，但是无法观察其相位，对于两线制的LVDT就无法判断其是伸出还是缩回，如果要观察相位还需要另外连接示波器，不仅不能实现相位与电压的同时显示，而且成本也相应地增加。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于飞机的LVDT测试系统，旨在实现对安装于飞机的LVDT传感器的精确测试。

本发明采用的技术方案具体为：

一种用于飞机的LVDT测试系统，包括计算机、板卡和信号处理电路，所述信号处理电路包括激励信号放大调理电路、激励信号测量反馈电路和反馈信号调理电路；其中：

所述板卡的激励信号经所述激励信号放大调理电路提高其带载能力后，接入LVDT使其工作；

所述激励信号和所述LVDT工作时的反馈信号分别经所述激励信号测量反馈电路和反馈信号调理电路经滤波处理后采集至板卡后，进一步传输至计算机，得到激励信号和反馈信号的反馈值；

计算机对激励信号的反馈值进行计算，通过数据采集卡改变激励信号放大调理电路的控制量，保证其输出的交流信号的精度；以及

通过激励信号的反馈值作为反馈进行运算，得到需要的模拟量输出通道(AO)输出值。

在上述用于飞机的LVDT测试系统中，计算机通过激励信号的反馈值作为反馈，按照公式(1)进行比例运算，具体地：

Y_i＝Y_i-1-K_p(X_fb-X_set)(1)

其中，i＝1,2,3…N，N为设定的迭代次数；Y_i为AO控制信号的本次输出值，Y_i-1为AO控制信号的前一次输出值；X_fb为激励电压的反馈值，X_set为激励电压的设定值；K_p为比例系数；

迭代结束后，激励电压趋近于设定值，即(X_fb-X_set)的值趋近于零；

通过控制模拟量输出通道(AO)通过的正弦波幅值，保证其输出的交流信号的精度始终在要求的范围内。

在上述用于飞机的LVDT测试系统中，K_p≤max{Y_i}/2max{X_i}。

在上述用于飞机的LVDT测试系统中，保证输出的交流电流始终处于7±0.005Vrms的范围内。

在上述用于飞机的LVDT测试系统中，所述计算机设有显示界面，所述显示界面可以将所述激励信号和一路或者两路反馈信号的显示参数显示于同一坐标系内。

在上述用于飞机的LVDT测试系统中，所述显示参数包括波形、幅值和相位。

本发明产生的有益效果是：