電感式位移傳感器的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-08-05 09:20本頁(yè)面
【正文】 濾波器等，只讓以載波頻率為中心的一個(gè)很窄的頻帶內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，就可以有效地抑制噪聲。采用載波頻率作為參考信號(hào)進(jìn)行比較，也可抑制遠(yuǎn)離參考頻率的各種噪聲。圖11是一個(gè)采用了帶相敏整流的交流電橋。差動(dòng)電感式傳感器的兩個(gè)線圈作為交流電橋相鄰的兩個(gè)工作臂，指示儀表是中心為零刻度的直流電壓表或數(shù)字電壓表。設(shè)差動(dòng)電感傳感器的線圈阻抗分別為Z1和Z2。當(dāng)銜鐵處于中間位置時(shí)，Z1=Z2=Z,電橋處于平衡狀態(tài)，C點(diǎn)電位等于D點(diǎn)地位，電表指示為零。當(dāng)銜鐵上移，上部線圈阻抗增大，Z1=Z+?Z。如果輸入交流電壓為正半周，則A點(diǎn)電位為正，B點(diǎn)為負(fù)，二極管V1\V4導(dǎo)通，V2\V3截止。在AECB支路中，C點(diǎn)電位由于Z1增大而比平衡時(shí)D點(diǎn)的電位增高，所以D點(diǎn)電位高于C點(diǎn)電位，直流電壓表正向偏轉(zhuǎn)。同樣可以得出結(jié)果：當(dāng)銜鐵下移時(shí)，電壓表總是反向偏轉(zhuǎn)，輸出為負(fù)?？梢?jiàn)采用帶相敏整流的交流電橋，輸出信號(hào)既能反映位移大小又能反映位移的方向。 A/D轉(zhuǎn)換及顯示電路在測(cè)量出信號(hào)之后送入單片機(jī)時(shí)要經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換器是測(cè)控系統(tǒng)中將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的重要器件。A/D轉(zhuǎn)換的技術(shù)主要有：計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換；逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換。 雙積分式A/D轉(zhuǎn)換；并進(jìn)行A/D、串/行A/D轉(zhuǎn)換及V/F變換等。在這些轉(zhuǎn)換中，主要區(qū)別是速度、精度和價(jià)格。A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)有分變率、量程、精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間。分辨率它是表示轉(zhuǎn)換器對(duì)微小輸入量變化的敏感程度，通常用轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字量的位數(shù)來(lái)表示，目前常用芯片有8位、10位、12位、14位等。轉(zhuǎn)換時(shí)間是指從發(fā)出啟動(dòng)轉(zhuǎn)換命令到轉(zhuǎn)換結(jié)束獲得整個(gè)數(shù)字信號(hào)為止在程序控制下對(duì)任意通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。本設(shè)計(jì)只有一路信號(hào)輸入，因此地址A、B、C直接接地ADC0809外部引腳示于圖12，其引腳功能為：IN7 ? IN 0:8路模擬量輸入端，在多路開(kāi)關(guān)控制下，任一時(shí)刻只能有一路模擬量實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。A、 B、C：多路開(kāi)關(guān)地址選擇輸入端，當(dāng)取值000~111時(shí)與A/D轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的通道為IN0~IN7。ALE：地址鎖存輸入線，該信號(hào)的上升沿可將地址選擇信號(hào)A、B、C鎖入地址寄存器。START::啟動(dòng)轉(zhuǎn)換輸入線，其上升沿用以清除A/D內(nèi)部寄存器，其下降沿用以啟動(dòng)內(nèi)部控制邏輯，開(kāi)始A/D轉(zhuǎn)換工作。EOC：轉(zhuǎn)換完畢輸出線，其上出現(xiàn)高電平時(shí)表示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。~(D7~D0):為8位數(shù)據(jù)輸出端，可直接接入微型機(jī)的數(shù)據(jù)總路線。OE:允許輸出控制端，高電平有效。低電平時(shí)，數(shù)據(jù)輸出端為高阻態(tài)；高電平時(shí)，將A/D轉(zhuǎn)換后幕的8位數(shù)據(jù)送出。CLOCK：轉(zhuǎn)換定時(shí)脈沖輸入端。它的頻率決定了A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。使用頻率小于等于640KHz，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換速度大于等于100us。Ref（+），ref（）（(+)和（））：是內(nèi)部D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入線。Vcc為+5V，GND為地。下圖為ADC0809與單片機(jī)的接口電路ADC0809與單片機(jī)的接口比較簡(jiǎn)單。圖13中虛線為查詢連接方式，當(dāng)系統(tǒng)主頻為6MHz時(shí)，ALE為1MHz，則應(yīng)將其經(jīng)過(guò)2分頻后于ADC0809的CLOCK連接。ADC0809的啟動(dòng)控制線START和A/，采用位控方式工作。當(dāng)系統(tǒng)主頻為6MHz時(shí)，ALE的頻率為1MHz，則需經(jīng)過(guò)二分頻變?yōu)?00KHz才能向ADC0809提供CLOCK信號(hào)。上電后單片機(jī)將ADC0809采集的電壓經(jīng)轉(zhuǎn)換處理后送顯示電路。如圖14所示。4. 軟件部分的設(shè)計(jì) includeincludeuchar code led[]={0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x6d, 0x7d, 0xf8, 0x80, 0x90, 0x40, 0x86, 0x8c, 0xff}。uchar dispsave[]={0,0,0,0,0,0}。sbit start =P2^0。 //ADC0809的ALE和START信號(hào)控制sbit eoc =p1^0。 //ADC0809de EOC控制線initi(）；deal()。output()。 //延時(shí)delay（uchar 想）{while(x)。}//主函數(shù)main(){ initi()。 while(1） { deal()。 } }//初始化initi（）{ uchar i； Start=0；}// //數(shù)據(jù)采集deal（）{ start=1； //ADC0809清除內(nèi)部寄存器 start=0； //ADC0809開(kāi)始轉(zhuǎn)換while（eoc） //EOC=1表示轉(zhuǎn)換完畢，需存儲(chǔ){for（i0。i=255；i++）{dispsave1[i++]。output()。}}// //顯示輸出output（）{int m；{{for(m=0。m=255。m++)P0=led[dispsave1[m++]]。}} 參考文獻(xiàn) [1] [M]. 北京：高教出版社,2000． [2] [M].北京：科學(xué)出版社，2001． [3] [M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2003. [4] 戚新波,范崢,[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào),2005,26(4). [5] 洪小麗,[J].國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào),2003,25(3) [6] [M].1993,5 [7] [M].2003,11 [8] [M]機(jī)械工業(yè)出版社,2004. [9] 侯國(guó)章 趙學(xué)增 審編 測(cè)試與傳感技術(shù)[M] 哈爾濱哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1998 33
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