一种LVDT数据采集系统技术方案

本实用新型专利技术涉及测控技术领域，提供了一种LVDT数据采集系统。包括LVDT传感器，及通过回检模块与所述LVDT传感器相配合的微处理器。所述微处理器包括互相配合的运算器、数模转换器、模数转换器。其中，所述数模转换器与所述模数转换器共用一电压基准源；所述数模转换器的输出端连有一驱动模块以实现带载作用，所述数模转换器的第一输出端、第二输出端则通过所述驱动模块分别与所述回检模块的第一输入端、LVDT传感器的输入端相连。本实用新型专利技术有效的改善了环境温度、自发热效应对数据采集过程的影响，提高了所述数据采集系统的数据采集精度。提高了所述数据采集系统的数据采集精度。提高了所述数据采集系统的数据采集精度。

【技术实现步骤摘要】
一种LVDT数据采集系统


[0001]本技术涉及测控
，具体涉及一种LVDT数据采集系统。

技术介绍

[0002]LVDT(线性可变差动变压器)是一种常用的直线位移传感器，由于具有灵敏度高、线性度好、工作寿命长等优点，在直线机械设备的伸长量、震动频率、振幅、物理厚度等方面的检测中具有重要而广泛的应用。
[0003]利用LVDT进行位移检测的原理为：在LVDT传感器的初次线圈上叠加一正弦交流激励信号，在可移动铁芯的线性工作区间内，次级线圈的输出信号与可移动铁芯的位置变化将成正比关系，通过测量次级线圈正弦波的任一特性值即可计算得到LVDT的位移量。
[0004]在具体的检测过程中，为了通过相关数据的采集、计算以得到LVDT的位移量，进而得到机械设备的对应参数，需要采用专用芯片，如AD598芯片，或AD698芯片。但现有芯片兼容性较差，且在进行数据采集过程中易受温度影响，如环境温度影响，及LVDT传感器的直流电阻较低时，芯片自发热影响；从而影响数据采集的精度。

技术实现思路

[0005]本技术目的在于提供一种LVDT数据采集系统，所述数据采集系统基于微处理器建立，并通过对应结构的优化设置，有效改善了环境温度、自发热效应对数据采集过程的影响，提高了所述数据采集系统的数据采集精度。
[0006]为达成上述目的，本技术提出如下技术方案：
[0007]一种LVDT数据采集系统，包括LVDT传感器，及通过回检模块、驱动模块与所述LVDT传感器相配合的微处理器；所述微处理器包括运算器、数模转换器、模数转换器；
[0008]所述数模转换器的输入端与所述运算器的输出端相连，其第一输出端通过所述驱动模块与所述回检模块的第一输入端相连，其第二输出端则依次通过所述驱动模块、所述LVDT传感器与所述回检模块的第二输入端相连；
[0009]所述模数转换器的第一输入端、第二输入端与所述回检模块的第一输出端、第二输出端对应相连，输出端则与所述运算器的输入端相连；
[0010]所述数模转换器与所述模数转换器共用一电压基准源。
[0011]所述数据采集系统以数模转换器、模数转换器分别实现激励信号的发生以及激励信号、反馈信号的接收，相对于现有芯片而言，具有更好的兼容性。
[0012]由于所述数模转换器、模数转换器采用了同一电压基准源，因此抵消了环境温度变化引起的基准温漂带来的通道值漂移，从而提高了系统采样精度。
[0013]且由于所述数模转换器的第一输出端、第二输出端均与所述驱动模块相连，因此有利于实现输出带载，以实现对不同阻值LVDT传感器的驱动作用，且可用于转移分散数模转换器的自发热热量，避免其转移至模数转换器，影响数据采集精度。
[0014]进一步的，所述驱动模块的最小驱动阈值为50mA。
[0015]进一步的，所述驱动模块包括相串联的偏置电路及互补推挽放大电路。
[0016]进一步的，所述电压基准源为带隙电压基准源。
[0017]所述带隙电压基准源具有高精度、低噪音的优点，因此以其作为所述数模转换器、模数转换器的电压基准源具有更好的使用效果。
[0018]进一步的，包括一阶滤波电路，所述数模转换器、一阶滤波电路、驱动模块依次串联。
[0019]由于所述一阶滤波电路设于所述数模转换器与所述驱动模块之间，因此可用于对激励信号进行优化，使所述数模转换器的输出信号更加平滑，更接近正弦波信号。
[0020]进一步的，所述回检模块包括相互独立设置的第一整流电路、第二整流电路；所述第一整流电路的输入端、输出端分别与所述回检模块的第一输入端、第二输出端相对应，所述第二整流电路的输入端、输出端分别与所述回检模块的第二输入端、第二输出端相对应。
[0021]进一步的，所述第一整流电路及第二整流电路均包括依次串联的全波整流电路、积分电路、反相电路。
[0022]进一步的，所述第一整流电路及第二整流电路还均包括第一低通滤波电路、第二低通滤波电路，所述第一低通滤波电路、全波整流电路、积分电路、反相电路、第二低通滤波电路依次串联。
[0023]所述第一低通滤波电路、第二低通滤波电路分别用于消除回检模块中输入信号、输出信号的直流分量，提高模数转换器中采集数据的稳定性。
[0024]进一步的，所述模数转换器为基于数据过采集的模数转换器。
[0025]所述基于数据过采集的模数转换器有利于提高数据采集的分辨率及稳定性。
[0026]进一步的，所述运算器为除法运算器。
[0027]所述除法运算器可抵消输出电压漂移，防止其对计算结果的精度造成影响。
[0028]有益效果：
[0029]本技术设计了一种新的LVDT数据采集系统。所述数据采集系统基于微处理器搭建，以数模转换器产生正弦波信号，并以模数转换器实现数据采集。相对于现有的芯片而言，具有更好的兼容性。为了消除环境温度变化对数据采集精度的影响，其以同一电压基准源为模数转换器、数模转换器提供基准电压，从而抵消了环境温度引起的基准温漂造成的通道值漂移，提高了所述数据采集系统的采样精度。且为了消除工作过程中的自发热效应影响，在数模转换器的第一输出端、第二输出端上还连有一驱动模块，所述驱动模块一方面可实现输出带载，从而实现对各种阻值LVDT传感器的驱动作用；另一方面，可用于转移数模转换器的热量，防止其传导至模数转换器，影响数据采集的精度。
[0030]应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的技术主题的一部分。
[0031]结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本技术教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
[0032]附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组
成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本技术的各个方面的实施例，其中：
[0033]图1为本技术的LVDT数据采集系统的原理图；
[0034]图2为本技术的LVDT数据采集系统的结构图；
[0035]图3为图2中驱动模块的电路拓扑图；
[0036]图4为图2中回检模块的第一低通滤波电路拓扑图；
[0037]图5为图2中回检模块的全波整流电路及积分电路拓扑图；
[0038]图6为图2中回检模块的反相电路及第二低通滤波电路拓扑图。
具体实施方式
[0039]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图,对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本技术的一部分实施例,而不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LVDT数据采集系统，其特征在于，包括LVDT传感器，及通过驱动模块、回检模块与所述LVDT传感器相配合的微处理器；所述微处理器包括运算器、数模转换器、模数转换器；所述数模转换器的输入端与所述运算器的输出端相连，且其第一输出端通过所述驱动模块与所述回检模块的第一输入端相连，其第二输出端则依次通过所述驱动模块、所述LVDT传感器与所述回检模块的第二输入端相连；所述模数转换器的第一输入端、第二输入端与所述回检模块的第一输出端、第二输出端对应相连，输出端则与所述运算器的输入端相连；所述数模转换器与所述模数转换器共用一电压基准源。2.根据权利要求1所述的LVDT数据采集系统，其特征在于，所述驱动模块的最小驱动阈值为50mA。3.根据权利要求1所述的LVDT数据采集系统，其特征在于，所述驱动模块包括相串联的偏置电路及互补推挽放大电路。4.根据权利要求1所述的LVDT数据采集系统，其特征在于，所述电压基准源为带隙电压基准源。5.根据权利要求1所述的LVDT数据采集系统，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈闯，赵志强，陈可可，
申请(专利权)人：南京科远智慧科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：