[实用新型]LVDT直线位移传感器测量电路

说明书

本实用新型公开了一种LVDT直线位移传感器测量电路，包括输入直流电源模块，LVDT信号输入模块、信号处理电路模块，直流输出电路模块；输入直流电源模块，用于给整个电路供电；LVDT传感器的激励线圈和次级线圈通过LVDT信号输入接口接入信号处理电路模块，LVDT传感器信号在信号处理电路模块内进行放大、滤波等处理；信号处理电路模块通过软件来调节不同幅值、频率的激励信号输出给LVDT激励线圈，从而得到稳定的LVDT次级线圈输出的正弦信号，该正弦信号在芯片内部经补偿计算处理，最后由直流输出电路输出直流模拟电压信号，解决了LVDT信号测量电路的补偿精度差和漂移、调节繁琐的问题，也可通过芯片补偿端点电压来增加LVDT的有效量程。

技术领域

本实用新型涉及一种LVDT直线位移传感器测量电路，尤其涉及一种芯片调节、直流供电、直流信号输出的LVDT直线位移传感器测量电路，属于涉及LVDT直线位移传感器及信号处理领域。

背景技术

目前，线性差动变压器(linear variable differential transformer，LVDT)是一种线性位移传感器，其构造为一差动变压器，包括缠绕成桶状的初级线圈、两组次级线圈以及一个镍铁合金的铁芯。铁芯为一动件，其位置影响初、次级绕组间的磁场耦合。次级线圈同名端连接在一起，输出信号为两线圈信号的差值。当初级线圈有交流激励信号时，次级线圈输出交流差动信号幅度与相位反映铁芯的线性位置。RVDT(Rotary VariableDifferential Transformer，旋转可变差动变压器)原理与此相同，输出差动信号幅度与相位反映铁芯的角度位置。

现有技术中，一般的LVDT的测量电路，由分立模拟器件或模拟集成电路构成，其中比较有代表性的是ADI的集成电路AD698。但是，这一类模拟测量电路通常具有以下缺点：

1、电路基于模拟器件构成，模拟器件参数调节繁琐，以及极易引入误差和漂移。

2、当铁芯在零点时，理论上，耦合到次级线圈的磁通量相同，故次级输出的差动信号为零；实际上，由于线圈的不平衡、寄生电容、泄漏电阻等原因，会存在零点残余电压；可引入补偿电路来消除零点残余电压，同时会在零点附近引入非线性误差。

3、解调电路需要参考振荡电路的输出作为参考信号，当传感器输出与参考信号同相位时，解调电路可以很好地工作，但信号链中各环节均可能存在相移，需要引入模拟相位调节电路补偿信号链中的相移，同时也存在补偿精度差和漂移的问题，调节繁琐。

4、LVDT传感器决定于其构造，会存在一定的非线性，特别是在接近满量程时，其输出信号存在滚降，会影响其有效测量范围；需要引入一个非线性校正电路，在一个模拟系统中，也存在校正精度差、漂移、调节繁琐等问题。

5、解调电路中存在众多电子元器件，这些元器件的引入在温度变化时会造成很大的温漂，使得测量精度下降，由于众多电子元器件，存在很多的变量，调节补偿繁琐。

因而，亟待研发出能够解决现有技术缺陷的LVDT的测量电路。

发明内容

针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种芯片调节、直流供电、直流信号输出的LVDT直线位移传感器测量电路，以解决LVDT信号测量电路的补偿精度差和漂移、调节繁琐的问题，也可通过芯片补偿端点电压来增加LVDT的有效量程。

为实现上述目的，本实用新型提供一种LVDT直线位移传感器测量电路，包括输入直流电源模块，LVDT信号输入模块、信号处理电路模块，直流输出电路模块；

所述的LVDT信号输入模块用于将LVDT传接入信号处理电路模块，包括端口P1、P2、SIP、SIN、S2P、S2N；