【正文】 器式交流電橋 .......................................................................................11 諧振式測(cè)量電路 ..........................................................................................113 電感傳感器接口電路的設(shè)計(jì) ........................................................................................13 電感傳感器接口電路的設(shè)計(jì)框圖 ..........................................................................13 電感傳感器接口電路的原理圖、工作原理及其功能 ..........................................14 振蕩器電路設(shè)計(jì)及其說明 ......................................................................................15 電感三點(diǎn)式振蕩器原理的介紹 .......................................................................15 振蕩器電路在本系統(tǒng)中的設(shè)計(jì) .......................................................................16 相敏檢波電路設(shè)計(jì)及其說明 ..................................................................................17 相敏檢波電路原理的介紹 ...............................................................................17 相敏檢波電路在本系統(tǒng)中的設(shè)計(jì) ...................................................................19 交直流放大部分的設(shè)計(jì)及其說明 ..........................................................................20 反相比例放大電路的原理 ...............................................................................21 交流放大電路在本系統(tǒng)中的設(shè)計(jì) ...................................................................21 直流放大電路在本系統(tǒng)中的設(shè)計(jì) ...................................................................22 A/D 轉(zhuǎn)換單片機(jī)控制和液晶顯示部分的設(shè)計(jì) ......................................................22 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ..................................................................................................23 單片機(jī)部分 .......................................................................................................28 液晶顯示部分 ...................................................................................................28 通訊模塊 ...........................................................................................................32 量程變換電路的設(shè)計(jì)原理圖及其說明 ..................................................................32 電源部分的設(shè)計(jì) ......................................................................................................344 軟件系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) ................................................................................................35 軟件編程語(yǔ)言的種類及區(qū)別 ..................................................................................35 編譯環(huán)境的介紹 ......................................................................................................35 Keil C51 簡(jiǎn)介 ...................................................................................................35 μVision2 集成開發(fā)環(huán)境 ...................................................................................36 Keil C51 的使用 ...............................................................................................37 軟件設(shè) 計(jì)流程圖 ......................................................................................................38 軟件編程 ..................................................................................................................39 初始化 ...............................................................................................................39 液晶顯示器編程 ...............................................................................................39 主程序編程 .......................................................................................................425 結(jié)論 ................................................................................................................................45參 考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................46致 謝 ..................................................................................................................................47附錄 A..................................................................................................................................481 緒論 本文的課題背景及意義21 世紀(jì)是人類全面進(jìn)入信息電子化的時(shí)代，隨著人類探知領(lǐng)域和空間的拓展，使得人們需要獲得的電子信息種類日益增加，需要信息傳遞的速度加快，信息處理能力增強(qiáng)，因此要求與此相對(duì)應(yīng)的信息采集技術(shù)——傳感器技術(shù)必須跟上信息化發(fā)展的需要。電感傳感器是很重要的一類傳感器，它作為一種位置反饋元件，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于幾乎所有自動(dòng)化控制的行業(yè)與領(lǐng)域之中，對(duì)檢測(cè)和自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行具有關(guān)鍵性的作用。為了提高傳感器及其測(cè)量系統(tǒng)的性能，新的技術(shù)和方法不斷地被應(yīng)用于傳感器測(cè)量系統(tǒng)中，傳感器技術(shù)不斷發(fā)展。由中原量?jī)x生產(chǎn)的 DGS6C 和 DGS6D 型數(shù)顯電感測(cè)微儀與該廠生產(chǎn)的 DGC8ZG/A 型或 DGC6PG/A 型電感式傳感器組合使用，用于機(jī)械加工中的精密測(cè)量，其性能指標(biāo)如下表 11：表 11 DGS 系列電感測(cè)頭性能指標(biāo)檔位 測(cè)量范圍 m?分辨率 ?示值誤差 m?第一檔 10? ??第二檔 100 第三檔 1000 1 10可見其性能指標(biāo)與國(guó)外生產(chǎn)的電感測(cè)微儀比較，還存在很大的差距。從目前來看，電感測(cè)頭的技術(shù)水平在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)相當(dāng)成熟：在國(guó)內(nèi)最有代表性的中原量?jī)x生產(chǎn)的 DGC 系列差動(dòng)電感測(cè)頭線性度優(yōu)于177。而且實(shí)驗(yàn)證明，即使選用性能很高的傳感測(cè)頭，其測(cè)量電路的性能跟不上，也無法提高整臺(tái)儀器的測(cè)量性能。精度更高、速度更快、更準(zhǔn)確、更能適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境和要求，這是測(cè)量技術(shù)的發(fā)展方向。（2）進(jìn)行了電路硬件設(shè)計(jì)。這種傳感器能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸、記錄、顯示和控制, 在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中被廣泛采用。根據(jù)電感定義, 線圈中電感量可由下式確定: （21）wLI???式（21 ）中: ——線圈總磁鏈。 ? 電感傳感器的輸出特性設(shè)電感傳感器初始?xì)庀稙?, 初始電感量為 L0, 銜鐵位移引起的氣隙變化量為0?, 從式(2 6）可知 L 與 之間是非線性關(guān)系, 特性曲線如圖 2 3 表示。189。單線圈的非線性項(xiàng)（忽略高次項(xiàng))： （224）20/L????????? （225）300/?由于 ，因此，差動(dòng)式的線性度得到明顯改善。此電路特點(diǎn)：靈敏度很高，但線性差，適用于線性度要求不高的場(chǎng)合。（1）傳感器模塊是整個(gè)系統(tǒng)的感應(yīng)元件，它能把位移的變化量轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯碾娦盘?hào)以供后續(xù)電路使用。（4）交直放大電路模塊是放大傳感器的輸出信號(hào)。當(dāng)測(cè)頭帶動(dòng)銜鐵上下移動(dòng)時(shí)，若上線圈的電感量增加，下線圈的電感量則減少；若上線圈的電感量減少，下線圈的電感量則增加。從并聯(lián)諧振回路時(shí)得出結(jié)論可知：諧振時(shí)，回路電流遠(yuǎn)比外電路電流大，3兩端近似呈現(xiàn)純電阻特性。此電路接在晶體管（Q1，Q2）的發(fā)射極上，其電壓放大倍數(shù) K 略小于 1 靠自耦變壓升壓使反饋到 Q1 的基極電壓升高。同時(shí)，C2 還是隔直電容，它能阻擋線圈 2 端間的直流成分流入基極。平衡電阻 R 起限流作用, 避免二極管導(dǎo)通時(shí)變壓器 T2 的次級(jí)電流過大。當(dāng) Δx0 時(shí),u 2 與 u0 為同頻反相。圖中,RF 被稱為反饋電阻， Rr 被稱為輸入電阻，R P 被稱為平衡電阻。從提高 KF 的準(zhǔn)確度考慮，R r 和 RF 的阻值以 1～100K 為宜。 UIO 為集成運(yùn)放的輸入失調(diào)電壓。2K又上式 50 可知， =3K。（2） 7135 的應(yīng)用圖 313 ICL7135 的引腳圖㈠ 7135 主要特點(diǎn)如下：① 雙積型 A/D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換速度慢。 ⑧ 對(duì)外提供六個(gè)輸入,輸出控制信號(hào)(R/H,BUSH,ST,POL,OR,UR),因此除用于數(shù)字電壓表外,還能與異步接收 /發(fā)送器,微處理器或其它控制電路連接使用。若把 R/H 端用作啟動(dòng)功能時(shí)，只要在該端輸入一個(gè)正脈沖（寬度≥300ns），轉(zhuǎn)換器就從 AZ 階段開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。因此利用 BUSY 功能，可以實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的遠(yuǎn)距離雙線傳送，其還原方法是將 BUSY 和 CLK“與”后來計(jì)數(shù)器，再減去 10001 就可得到原來的轉(zhuǎn)換結(jié)果。該信號(hào) DE 階段開始時(shí)變化，并維持一個(gè) A/D 轉(zhuǎn)換調(diào)期。 最后還要說明一點(diǎn)，由于數(shù)字部分以 DGNG 端作為接地端，所以所有輸出端輸出電平以 DGNG 作為相對(duì)參考點(diǎn)。 液晶顯示部分顯示接口用來顯示系統(tǒng)的狀態(tài)，命令或采集的電壓數(shù)據(jù)