【正文】 電阻平衡臂電橋如圖二a所示。高。則有Z1=Z2=Z=R′+jwL,另有R1=R2=R。測頭10用螺釘寧在測桿8上，測桿8可在鋼球?qū)к?上作軸向運動。測量時，測頭10與被測物體接觸，當(dāng)被測物體有微小位移時，側(cè)頭帶動測桿8帶動銜鐵3 在電感圈4中移動，使線圈電感值變化，通過引線接入測量電路。防轉(zhuǎn)銷6限制測桿轉(zhuǎn)動，密封套9防止灰塵進(jìn)入傳感器內(nèi)部。在電感式位移傳感測量電路中，我需要一個頻率和幅值都穩(wěn)定的電路，否則會造成測量部穩(wěn)定及很大的誤差。由于傳感器的工作環(huán)境通常比較惡劣，竄入電源的隨機干擾不可避免，因此在電路設(shè)計中應(yīng)該具有自動補償環(huán)節(jié)。電路總體設(shè)計要求實現(xiàn)峰一峰采樣，即采樣頻率和模擬信號頻率應(yīng)保持嚴(yán)格的兩倍關(guān)系，這兩個信號頻率都由標(biāo)準(zhǔn)振蕩電路給出。對于頻率單一穩(wěn)定的信號發(fā)生，最理想的事石英晶體振蕩器，石英的物理特性十分穩(wěn)定，而且品質(zhì)因數(shù)高，選頻特性好，波形失真小，在的范圍內(nèi)氣頻率的穩(wěn)定度可以達(dá)到所以電路采用了由石英晶振和MC14060分頻器構(gòu)成信號源，、波谷的參考信號。穩(wěn)幅電路的基本思路是將輸出的變化量取出，補償?shù)捷斎攵恕Ｔ趯嶋H的測試電路中，主要有直流比較（如圖6所示）和交流比較（如圖7所示）兩種典型電路。這種電路由于有積分環(huán)節(jié)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)信號與輸出有偏差時，通過積分最后消除輸出誤差，所以直流標(biāo)準(zhǔn)信號與交流輸出之間的線性極好，其缺點是對積分放大環(huán)節(jié)引起的波形失真沒有補償。這種電路線路相對比較簡單，由于是交流瞬時值的比較，還可補償功率放大的波形失真，缺點是：標(biāo)準(zhǔn)交流信號與交流輸出信號之間有靜差，因此線性比較差。對于變壓器電橋，從理論來說，當(dāng)Z1=Z2時，電橋平衡，輸出電壓為零，但實際制作時要滿足兩電感線圈的等效參數(shù)完全相等是很難達(dá)到的，因此，即便是銜鐵位于平衡位置時，任然存在有一定的電壓輸出，稱為零點殘余電壓。所以在對變壓器電橋的設(shè)計和制作時有必要采用一定的措施。其中E2的實線表示理想的輸出特性，而虛線部分表示實際的輸出特性。為減小零點殘余電動勢可采取以下方法： 盡可能保證傳感器幾何尺寸、線圈電氣參數(shù)和磁路的對稱。 選用合適的測量電路，如采用相敏整流電路。 采用補償線路減小零點殘余電動勢。在許多需要A/D轉(zhuǎn)換盒數(shù)字采集的單片機系統(tǒng)中，很多情況下，傳感器輸出的模擬信號都很微弱，必須通過一個模擬放大器對其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D專函其對輸入信號電平的要求，這種情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。它只需要三個廉價的普通運算放大器和幾只電阻器，即可構(gòu)成性能優(yōu)越的儀表用放大器。在精密測量中，進(jìn)行測量電路的除了傳感器輸出的測量信號外，還往往有各種噪音。為了便于區(qū)別信號和噪聲，往往給測量信號賦以一定特征，這就是調(diào)制的主要功用。通過調(diào)制，對測量信號賦以一定的特征，使已調(diào)信號的頻帶在以載波信號頻率為中心的很窄的的范圍內(nèi)，而噪聲含有各種頻率，即近乎于白噪聲。采用載波頻率作為參考信號進(jìn)行比較，也可抑制遠(yuǎn)離參考頻率的各種噪聲。差動電感式傳感器的兩個線圈作為交流電橋相鄰的兩個工作臂，指示儀表是中心為零刻度的直流電壓表或數(shù)字電壓表。當(dāng)銜鐵處于中間位置時，Z1=Z2=Z,電橋處于平衡狀態(tài)，C點電位等于D點地位，電表指示為零。如果輸入交流電壓為正半周，則A點電位為正，B點為負(fù)，二極管V1\V4導(dǎo)通，V2\V3截止。同樣可以得出結(jié)果：當(dāng)銜鐵下移時，電壓表總是反向偏轉(zhuǎn)，輸出為負(fù)。 A/D轉(zhuǎn)換及顯示電路在測量出信號之后送入單片機時要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換的技術(shù)主要有：計數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換；逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換。在這些轉(zhuǎn)換中，主要區(qū)別是速度、精度和價格。分辨率它是表示轉(zhuǎn)換器對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)來表示，目前常用芯片有8位、10位、12位、14位等。本設(shè)計只有一路信號輸入，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，在多路開關(guān)控制下，任一時刻只能有一路模擬量實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。ALE：地址鎖存輸入線，該信號的上升沿可將地址選擇信號A、B、C鎖入地址寄存器。EOC：轉(zhuǎn)換完畢輸出線，其上出現(xiàn)高電平時表示A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束。OE:允許輸出控制端，高電平有效。CLOCK：轉(zhuǎn)換定時脈沖輸入端。使用頻率小于等于640KHz，對應(yīng)轉(zhuǎn)換速度大于等于100us。Vcc為+5V，GND為地。圖13中虛線為查詢連接方式，當(dāng)系統(tǒng)主頻為6MHz時，ALE為1MHz，則應(yīng)將其經(jīng)過2分頻后于ADC0809的CLOCK連接。當(dāng)系統(tǒng)主頻為6MHz時，ALE的頻率為1MHz，則需經(jīng)過二分頻變?yōu)?00KHz才能向ADC0809提供CLOCK信號。如圖14所示。uchar dispsave[]={0,0,0,0,0,0}。 //ADC0809的ALE和START信號控制sbit eoc =p1^0。output()。}//主函數(shù)main(){ initi()。 } }//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開始轉(zhuǎn)換while（eoc） //EOC=1表示轉(zhuǎn)換完畢，需存儲{for（i0。output()。m=255。}} 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,2005,26(4). [5] 洪小麗,[J].國防科技大學(xué)學(xué)報,2003,25(3) [6] [M].1993,5 [7] [M].2003,11 [8] [M]機械工業(yè)出版社,2004. [9] 侯國章 趙學(xué)增 審編 測試與傳感技術(shù)[M] 哈爾濱哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 1998 33