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提高电感传感器测量精度的方法:信号处理的数学模型

最近更新时间:2020-05-26 19:57:06

交流电感式传感器相敏检波的实质是把经过调幅后的交流传感信号变为直流电压信号, 其数学模型可以建立如下: 交流电桥输出的信号经放大A 倍后, 输出为:

image.png

其中x 为微小位移量, k 为位移系数, 为一较小常数。因为在测量过程中, x 只有几百微米, 很小, 所以|kxA|<<1

信号在放大后被分为两路: 一路直接与正弦激励信号相减后取绝对值, :

image.png

另一路取反后再与正弦激励信号相减并取负绝对值, 则最后信号输出形式为:

image.png

即得到了一个只与位移变化量有关的直流信号。

整个相敏检波电路框图( 1) 如下:

该电路电桥输出信号放大部分采用高输入阻抗的仪表运算放大器AD620进行差动放大, 为了得到高精度的调幅信号, 还采用了二级放大电路, 每级都放大了50 , 也就是说从交流电桥出来的信号是被放大了2 500 倍后再做后期处理的, 从而保证了测量的精度。

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