[发明专利]亚微米级高精度HBT位移传感器的信号转换器以及信号修正方法

权利要求书

1.一种亚微米级高精度HBT位移传感器的信号转换器，其特征在于，包括：激励信号发生器(2)、同步取样脉冲发生器(3)、交流放大器(4)、同步取样器(5)、有源滤波器(6)、高增益直流放大器(7)、A/D转换器(8)、单片机(10)、D\A转换器(11)、模拟量输出口(12)以及数字量接口(13)；所述单片机(10)中设有信号修正模块(9)，用于对HBT位移传感器(1)的测量值进行线性修正；

单片机(10)的时钟输出端连接到激励信号发生器(2)的输入端，激励信号发生器(2)的一路激励信号输出端接到HBT位移传感器(1)的激励信号输入端，激励信号发生器(2)的另一路激励信号输出端连接到同步取样脉冲发生器(3)的激励信号输入端，同步取样脉冲发生器(3)的脉冲信号输出端与同步取样器(5)连接；

HBT位移传感器(1)的检测信号输出端连接到交流放大器(4)的输入端，交流放大器(4)的输出端接同步取样器(5)的取样信号输入端，同步取样器(5)的输出端连接到有源滤波器(6)的输入端，有源滤波器(6)的输出端连接到高增益直流放大器(7)的输入端，高增益直流放大器(7)的模拟信号输出端连接到A/D转换器(8)的模拟信号输入端，A/D转换器(8)的数字信号输出端连接单片机(10)的数字信号输入端，单片机(10)的串行信号输入/输出端连接到数字量接口(13)，单片机(10)的模拟量输出口连接到D\A转换器(11)的模拟量输入口，D\A转换器(11)输出端连接模拟量输出口(12)。

2.如权利要求1所述的亚微米级高精度HBT位移传感器的信号转换器，其特征在于，

模拟输出接口(12)输出的直流模拟电压信号在-5V～+5V之间。

3.如权利要求1所述的亚微米级高精度HBT位移传感器的信号转换器，其特征在于，

激励信号产生器(2)的型号为AD9835。

4.一种亚微米级高精度HBT位移传感器的信号转换器的信号修正方法，其特征在于，包括：

步骤S1，将HBT位移传感器(1)固定在台架上，并将HBT位移传感器(1)连接信号转换器(14)，信号转换器(14)连接PC机(16)；

确定HBT位移传感器(1)的零位中心点，并记录相应的测量值；

步骤S2，将台架向传感器正负方向各调节N次，每次M μm并记录每次调节时的传感器测量值；NxM μm需要覆盖HBT位移传感器的总使用范围；

步骤S3，将记录的数据以台架值与传感器测量值为一组，分为2N+1组，其中包含零位中心点和相应传感器测量值那一组，并在PC机上将所有组数据制成统计表；

步骤S4，PC机上启动线性修正软件，读取保存的所有组数据；

步骤S5，根据2N+1组数据中相邻两组的台架值与传感器测量值跨度的不同计算出2N组不同的线性K；

步骤S6，将2N+1组数据和2N组线性K通过数字量接口传输给单片机的信号修正模块；

步骤S7，当HBT位移传感器(1)的信号转换器(14)接收到传感器实际测量值时，根据2N+1组数据相应的范围确定传感器实际测量值所适用的线性K，并对传感器实际测量值利用对应的线性K进行专项修正，然后通过D\A转换器再由模拟量输出口输出。