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電感式傳感器的任務是將被測部件幾何尺寸的微小變化轉換為電感D的變化。信號處理電路的作用是實現測量信號的變換、放大。
軸向式電感傳感器的基本結構如圖"所示,電感線圈呈管狀,連接測桿的磁芯置于線圈的中部。
當測桿接觸被測部件時,部件位置的變化使磁芯在線圈內發生微小位移,此位移引起線圈電感量的變化。電感量變化的表達式為:
因為測量電橋的兩個橋臂是電感傳感器的電感線圈,所以測量電橋實際上是交流電橋,必須采用交流電源。振蕩器即是給傳感器的線圈提供合適的勵磁電壓的電源。該測量儀采用電感三點式)*振蕩器,具有容易起振、輸出幅度較高,調節頻率方便等優點。為了提高振幅和頻率的穩定度,增設了一個穩幅電路。振蕩器的頻率為:f=12000hz
由測量電橋輸出的測量信號是一個交流電壓信號,此信號經過交流放大器放大后,其幅度與傳感器測桿的位移成正比,但無法判斷測桿是上升還是下降,也就是無法知道被測尺寸具有正偏差還是負偏差。為了判斷信號的相位(方向),在交放之后、直放之前加一級相敏檢波器,將交流信號變換為與測桿位移大小相對應的直流緩變信號,信號的極性反映測桿位移的方向。相敏檢波器輸出的直流緩變信號,再經一級直流放大,得到A/d轉換器所需的±5V直流電壓。其原理框圖如圖4所示。
以單片機為中央處理器,以傳感器為物理量轉換器件,利用傳統電子線路進行信號處理是自動化儀表的一般設計方法。在儀器設計時,采用液晶漢字顯示、微打等技術會極大地增強人機交互等功能。在軟件設計時,采用現代數字處理理論的濾波等技術,會改進儀器的穩定性,對提高測量精度很有幫助。
一. 貼片功率電感器用途
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