電渦流位移傳感器的研制畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-27 16:10本頁(yè)面
【正文】 圖 45 方波產(chǎn)生電路上述電路中產(chǎn)生的 2MHZ 的方波，此頻率作為單片機(jī)輸入信號(hào)不易于控制，因?yàn)檫^(guò)高的頻率會(huì)影響單片機(jī)的反應(yīng)速度，將會(huì)對(duì)傳感器的靈敏度帶來(lái)一定的影響。在通過(guò)CD4060 分頻后（32 分頻）可產(chǎn)生大約 的方波，此時(shí)的方波信號(hào)經(jīng)過(guò)C8051F330 的數(shù)字 I/O 端口 輸入，C8051F330 內(nèi)部 16 位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)。 信號(hào)放大電路信號(hào)放大電路是指用來(lái)放大傳感器輸出的微弱電壓、電流或電荷信號(hào)的放大電路。在許多場(chǎng)合下，傳感器輸出的弱信號(hào)包含有低頻、靜電和電磁耦合等干擾信號(hào)，且有時(shí)是完全同相的共模干擾。雖然運(yùn)算放大器對(duì)接入到差動(dòng)端的共模信號(hào)有較強(qiáng)的抑制能力，但對(duì)簡(jiǎn)單的反相輸入或同相輸入接法，由于電路結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，抗共模干擾的能力很差，故不能用在精密測(cè)量場(chǎng)合。因此，在這里我們使用LM358雙運(yùn)算放大器，對(duì)于LM358雙運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部包括有兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無(wú)關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場(chǎng)合。經(jīng)過(guò)C8051F330中轉(zhuǎn)換后電流的范圍是02mA,進(jìn)入LM358之前通過(guò)1K的電阻將其轉(zhuǎn)化電壓的變化，其變化的范圍是05V，這里的LM358雙運(yùn)算放大器采用同相輸入，其一級(jí)放大倍數(shù)的計(jì)算公式為:= 41Fuf1RA??.52?放大后的電壓范圍為05V。其二級(jí)的放大器一般看作電壓跟隨器，其放大倍數(shù)的計(jì)算公式為： 當(dāng) 時(shí) 420uf1A=?R=0F它在電路中可以起到阻抗匹配的作用，能夠使得后一級(jí)的放大電路更好的工作。1KR9es2V3GND0pFC6a 圖 46 信號(hào)放大電路 電源部分在測(cè)量系統(tǒng)中，電源部分的設(shè)計(jì)是整個(gè)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)，對(duì)電源要求一般有以下幾點(diǎn)：輸出穩(wěn)定、噪聲低、效率高。這里我們選擇鴻?？萍嫉?JMD20A 開(kāi)關(guān)電源。開(kāi)關(guān)電源是一種電壓轉(zhuǎn)換電路，主要的工作內(nèi)容是升壓和降壓，其內(nèi)部的開(kāi)關(guān)三極管總是工作在 “開(kāi)” 和“關(guān)” 的狀態(tài)，所以叫開(kāi)關(guān)電源。根據(jù)激勵(lì)信號(hào)結(jié)構(gòu)分類；可分為脈沖調(diào)寬和脈沖調(diào)幅兩種，脈沖調(diào)寬是控制信號(hào)的寬度，也就是頻率，脈沖調(diào)幅控制信號(hào)的幅度，兩者的作用相同都是使振蕩頻率維持在某一范圍內(nèi)，達(dá)到穩(wěn)定電壓的效果。JMDA 開(kāi)關(guān)電源參數(shù)如下表開(kāi)關(guān)電源型號(hào) JMD20A外形尺寸 輸入 170260V輸出 V1 5V 2AV2 +12V V3 12V 表 47 JMDA 開(kāi)關(guān)電源的參數(shù) 本章小結(jié)本章中，首先介紹了測(cè)量臺(tái)的設(shè)計(jì)和處理器的選型，通過(guò)對(duì) C8051F 系列單片機(jī)的對(duì)比分析，選擇了性價(jià)比較高的 C8051F330 單片機(jī)。同時(shí)從硬件資源上分析了C8051F330 單片機(jī)完全能滿測(cè)量電路的要求。最后還對(duì)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)的一些具體模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。 參考文獻(xiàn)[1][M].西安:西安交通大學(xué)出版社，1990[2]王安，[J].西安:西安工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),(2):114~119[3]鐘順時(shí)，[M].西安電子科技大學(xué)出版社，1995[4]郁有文. 傳感器原理及工程應(yīng)用[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2022[5]范晶彥. 傳感器與檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2022[6]沈聿農(nóng). 傳感器及應(yīng)用技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2022[7]譚祖根,汪樂(lè)宇. 電渦流檢測(cè)技術(shù)[M].北京:原子能出版社,1986[8]謝嘉奎,宣月清,[M].北京:高等教育出版社,2022[9]賈柏年,[M].南京:東南大學(xué)出版社,1992[10]熊詩(shī)波,黃長(zhǎng)藝. 機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2022[11]楊放瓊,[J].礦業(yè)研究與開(kāi)發(fā)，(4):36~37[12]孫余凱, 吳鳴山, [M].電子工業(yè)出社,2022[13]部健楊，[J].儀表技術(shù)與傳感器，:27~30[14]邵東向，[J].傳感器技術(shù)，(2):38~40[15]劉兆琦，[J].西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)，(3):38~41[16][J].[西北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位文].2022:43~48 [17][M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社，1985[18] 鐘順時(shí)，[M].西安電子科技大學(xué)出版社，1995[19][M].深圳:新華龍電子有限公司,[20]潘琢金, 高速 SOC 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2022[21] 系列單片機(jī)開(kāi)發(fā)與 C 語(yǔ)言編程[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2022.[23][M]，:20~45[24 Designer 完全電路設(shè)計(jì)[M], 機(jī)械工業(yè)出版社. [25]宋賢法,韓晶,路秀麗. Protel Altium 入門與實(shí)用[M]:電路設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)教程. [26]徐向民,邢曉芬,華文龍,李磊. Altium Designer 快速入門[M].華南理工大學(xué)出社.2022 附錄 1 一次擬合數(shù)據(jù)處理結(jié)果 010mm 線性度 求距離 求電流 系統(tǒng)誤差0 6149 6127 6089 6020 5947 5874 5801 5728 5657 5586 5519 . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . . 3928 3924 3919 3914 3910 3905 3901 3896 3892 10 3888 平均值 附錄 2 二次擬合數(shù)據(jù)處理結(jié)果010mm 線性度x100% 求距離 求電流 系統(tǒng)誤差0 6149 6167 0 0 0 6089 6020 5947 5874 5801 5728 5657 5586 5519 . . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .. . . . . . .9 3933 9 3928 3924 3919 3914 3910 3905 3901 3896 3892 10 3888 3888 0 10 平均值 附錄 3 C8051F330 開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)板 附錄
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