【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测量测试，涉及一种lvdt传感器检测方法，更具体地涉及lvdt传感器励磁产生、反馈信号调理、反馈信号采样与励磁控制方法。
技术介绍
1、对于航空航天领域中某些恶劣环境等高可靠工况下，需要使用非接触式传感器进行执行机构位置采集。在现有的非接触式传感器中，线性可变差动变压器(lvdt，linearvariable displacement transducer)传感器结构最为简单、环境适应性强。
2、国内外针对lvdt传感器普遍采用美国ad公司的ad598、ad698专用解调芯片，该器件抗干扰能力差，在电磁恶劣的工作环境中，输出往往叠加干扰，且难以去除。在系统应用中会大大降低可靠性，不利于对位置伺服的精确稳定控制。
3、现有专用控制芯片存在抗干扰能力差，输出易叠加干扰且难以去除，可靠性低的问题，需要进行改进。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种lvdt传感器检测方法，目的是解决现有技术中专用控制芯片抗干扰能力差，输出易叠加干扰且难以去除，可靠性低的问题。
2、本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：
3、一种lvdt传感器检测方法，采用lvdt传感器检测装置，lvdt传感器检测装置包括ad转换电路、mcu电路、da转换电路、第一带通滤波器、第二带通滤波器、lvdt传感器、第三带通滤波器、反馈信号调理电路；
4、lvdt传感器检测方法包括如下步骤：
5、首先通过mcu电路控制da转换电路，产生一路正
6、对于lvdt传感器副边信号，采用第三带通滤波器滤除lvdt传感器长距离传输叠加的信号干扰；
7、在lvdt传感器的正、余弦信号分别设置与第三带通滤波器相同参数的第一带通滤波器和第二带通滤波器，用于补偿励磁相位；
8、反馈信号调理电路采集滤波后的lvdt反馈信号和正弦励磁信号，对lvdt反馈信号和正弦励磁信号两个信号分别进行差分采样和减法运算，得到第一调理结果和第二调理结果；第一调理结果和第二调理结果均为正弦信号，在lvdt为机械零位时，输出幅值相等，幅值伴随lvdt机械位移变化；第二调理结果成正相关，第一调理结果成负相关；
9、mcu电路通过同步模块控制片外ad采样时刻为调理结果的峰值，进行数字信号的减法运算，得到lvdt传感器的机械行程。
10、作为优选方案，mcu电路包括ad接口、同步模块和da接口，ad接口依次连接同步模块和da接口，ad接口作为mcu电路的输入接口，da接口作为mcu电路的输出接口；mcu电路的输入输出接口共分为四路，其中通过da接口的两路中，一路输出连接至da转换电路，另一路作为lvdt传感器模拟量输出；通过ad接口的两路中，一路输入连接至ad转换电路，另一路作为lvdt传感器数字量输出；
11、da转换电路的输出为两路，分别输出余弦信号和正弦信号，用于产生差分lvdt原边励磁信号，输出余弦信号的一路依次传递至第一带通滤波器和lvdt传感器，输出正弦信号的一路又分为两路，其中一路依次传递至第二带通滤波器和lvdt传感器，另一路传递至反馈信号调理电路；
12、lvdt传感器接收第一带通滤波器和第二带通滤波器的信号，并将信号输出至第三带通滤波器，第三带通滤波器的信号传递至反馈信号调理电路；第三带通滤波器用于滤除lvdt传感器的信号输出噪声，第一带通滤波器和第二带通滤波器与第三带通滤波器滤波参数相同，用于补偿第三带通滤波器引入的相位滞后；
13、信号调理电路接收正弦信号和第三带通滤波器的信号，对正弦信号和第三带通滤波器的信号进行差分运算，得到第一调理结果；对正弦信号和第三带通滤波器的信号进行减法运算，得到第二调理结果；第一调理结果和第二调理结果的信号幅值包含lvdt传感器的位移行程；第一调理结果和第二调理结果分别传递至ad转换电路；
14、ad转换电路分别采集第一调理结果和第二调理结果的输出，将两个模拟信号转换为数字量，通过mcu电路对两个信号进行数字处理，实现对第一调理结果的数字量和第二调理结果的数字量做差运算，进而实现解算lvdt传感器的位移输出；ad转换电路的处理结果传输至mcu电路的ad接口。
15、作为优选方案，mcu电路将lvdt传感器的机械行程通过ad接口输出数字量信号。
16、作为优选方案，mcu电路将lvdt传感器的机械行程通过da接口输出模拟量信号。
17、作为优选方案，原边基础信号的信号幅值采用7v，信号频率采用5khz。
18、作为优选方案，第三带通滤波器的带宽为1khz，中心频率5khz。
19、本专利技术所取得的有益技术效果是：
20、可实现对lvdt传感器的位置信息解算。利用控制电路中的ad、da器件与模拟电路，实现励磁信号的产生、励磁信号相位补偿、lvdt传感器反馈信号滤波、信号调理、信号采集与信号处理工作。与现有技术相比，取消了专用控制芯片，设计使用带通滤波器，具备抗干扰能力，提升了产品的集成性与可靠性，具有突出的实质性特点和显著的进步。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种LVDT传感器检测方法，其特征在于，采用LVDT传感器检测装置，所述LVDT传感器检测装置包括AD转换电路(3)、MCU电路(4)、DA转换电路(7)、第一带通滤波器(9)、第二带通滤波器(11)、LVDT传感器(12)、第三带通滤波器(13)、反馈信号调理电路(14)；
2.根据权利要求1所述的LVDT传感器检测方法，其特征在于，所述MCU电路(4)包括AD接口(401)、同步模块(402)和DA接口(403)，AD接口(401)依次连接同步模块(402)和DA接口(403)，AD接口(401)作为MCU电路(4)的输入接口，DA接口(403)作为MCU电路(4)的输出接口；MCU电路(4)的输入输出接口共分为四路，其中通过DA接口(403)的两路中，一路输出连接至DA转换电路(7)，另一路作为LVDT传感器模拟量输出；通过AD接口(401)的两路中，一路输入连接至AD转换电路(3)，另一路作为LVDT传感器数字量输出；
3.根据权利要求2所述的LVDT传感器检测方法，其特征在于，所述MCU电路(4)将LVDT传感器(12)的机械行程通过AD接口
4.根据权利要求2所述的LVDT传感器检测方法，其特征在于，所述MCU电路(4)将LVDT传感器(12)的机械行程通过DA接口(403)输出模拟量信号。
5.根据权利要求1所述的LVDT传感器检测方法，其特征在于，所述原边基础信号的信号幅值采用7V，信号频率采用5KHz。
6.根据权利要求5所述的LVDT传感器检测方法，其特征在于，所述第三带通滤波器(13)的带宽为1KHz，中心频率5KHz。
...【技术特征摘要】
1.一种lvdt传感器检测方法，其特征在于，采用lvdt传感器检测装置，所述lvdt传感器检测装置包括ad转换电路(3)、mcu电路(4)、da转换电路(7)、第一带通滤波器(9)、第二带通滤波器(11)、lvdt传感器(12)、第三带通滤波器(13)、反馈信号调理电路(14)；
2.根据权利要求1所述的lvdt传感器检测方法，其特征在于，所述mcu电路(4)包括ad接口(401)、同步模块(402)和da接口(403)，ad接口(401)依次连接同步模块(402)和da接口(403)，ad接口(401)作为mcu电路(4)的输入接口，da接口(403)作为mcu电路(4)的输出接口；mcu电路(4)的输入输出接口共分为四路，其中通过da接口(403)的两路中，一路输出连接至da转换电路(7)，另一路作为l...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑起佳，何雨昂，焦玮玮，姜玉峰，赵宇飞，张雨，杨金鹏，樊茜，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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