LVDT采集电路设计归类总结

LVDT采集电路设计归类总结Zhubo/QQ:525396731概述LVDT(LinearVariableDifferentialTransformer，线性可调差接变压器)是由霍德利(G.B.Hoadley)于1940年获得的专利。他的原理，当铁磁性磁心受到与用于检测的移动部分相连的非铁磁杆拖曳沿他的内部移动时，初级绕组与2个次级绕之间的互感将发生变化。当初级绕组由交流电压供电时，铁磁性磁心的位置的变化就会引起同名端反相串联的2个次级绕组之间感应的电压之差的变化。这样通过检测电压差就可以确定非铁磁杆的移动量。因此，LVDT就可以直接用于位移的测量，也可以测量与位移有关的任何机械量，如振动、加速度、应变、比重、张力和厚度等。2采集方式2.1AD698方式AD698是美国AnalogDevices公司生产的单片式线性位移差分变压器(LVDT)信号调理芯片。他与LVDT配合使用，能够高精度、高再现性地将LVDT的机械位移转换成单极性或双极性的直流电压。实现此功能的电路都集成在芯片中，只要增加几个外接无源元件来确定激励频率和增益，就能把LVDT的次级输出信号按比例地转换成直流信号。2.2运算放大器方式2.2.1激励信号LVDT激励信号实现方式如下图所示：DDS放大器驱动传感器FPGA激励信号产生后由运算放大器进行驱动放大，然后输出到LVDT传感器，保证激励信号的驱动强度。2.2.2信号解调运用高精度运放搭建有源全波整流器，对LVDT传感器回传的信号进行整流滤波，将交流信号转换成直流信号。2.3AD637方式AD637是一款完整的高精度、单芯片均方根直流转换器，可计算任何复杂波形的真均方根值。它提供集成电路均方根直流转换器前所未有的性能，精度、带宽和动态范围与分立和模块式设计相当。AD637提供波峰因数补偿方案，允许以最高为10的波峰因数测量信号，额外误差小于1%。宽带宽，允许测量200mV均方根、频率最高达600kHz的输入信号以及1V均方根以上、频率最高达8MHz的输入信号。3总结三种方式经过实践、测试，现总结如下。AD698简单、方便、易用，但其激励源主要通过LC震荡来实现，导致激励信号精度不好控制。运放搭建比较复杂，设计、调试比较困难，如果电路工程师经验丰富，也能够达到想要的精度与效果，甚至能够超越AD698。AD637使用比较方便，对波形要求不高，采集效果也很不错。因为实现的方式与传统有所不同，相对属于新产品，针对LVDT的实践少，所以用的人少。