CN203672310U - 一种差动变压器式传感器输出的监控电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种差动变压器式传感器输出的监控电路，包括依次连接的和差比例电路、半波整流电路、阻容滤波电路、电压跟随电路和电压比较电路；和差比例电路包括并联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；第二电阻R2和第三电阻R3分别连接第一比较器U1的负端和正端；第四电阻R4的一端与第三电阻R3、第一比较器U1的正端连接；第五电阻R5是第一比较器U1的负反馈电阻。本实用新型一种差动变压器式传感器输出的监控电路，对传感器的输出信号量进行实时地监控，确保传感器输出的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于计算机硬件领域，涉及一种差动变压器式传感器输出的监控电路。
背景技术
线性可变差动变压器LVDT（Linear Variable Differential Transformer）属于一种差动变压器式传感器，用于测量直线位移。工作原理简单地说是铁芯可动变压器。它由铁心、衔铁、初级线圈、次级线圈组成，初级线圈、次级线圈分布在线圈骨架上，线圈内部有一个可自由移动的杆状衔铁。当衔铁处于中间位置时，两个次级线圈产生的感应电动势相等，这样输出电压为0；当衔铁在线圈内部移动并偏离中心位置时，两个线圈产生的感应电动势不等，有电压输出，其电压大小取决于位移量的大小。为了提高传感器的灵敏度，改善传感器的线性度、增大传感器的线性范围，设计时将两个线圈反串相接、两个次级线圈的电压极性相反，LVDT输出的电压是两个次级线圈的电压之差，这个输出的电压值与铁心的位移量成线性关系。
LVDT工作过程中，铁心的运动不能超出线圈的线性范围，否则将产生非线性值，因此所有的LVDT均有一个线性范围。如何确保LVDT的输出在线性范围内，因此很有必要研究一种方法对LVDT传感器的输出信号量进行实时地监控。
实用新型内容
为了解决背景技术中所存在的问题，本实用新型提供一种差动变压器式传感器输出的监控电路，对传感器的输出信号量进行实时地监控，确保传感器输出的可靠性。
本实用新型的技术解决方案是：一种差动变压器式传感器输出的监控电路，其特殊之处在于：包括依次连接的和差比例电路、半波整流电路、阻容滤波电路、电压跟随电路和电压比较电路；和差比例电路包括并联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；第二电阻R2和第三电阻R3分别连接第一比较器U1的负端和正端；第四电阻R4的一端与第三电阻R3、第一比较器U1的正端连接；第五电阻R5是第一比较器U1的负反馈电阻。
半波整流电路包括与第二比较器U2负端连接的第七电阻R7，与第二比较器U2正端连接的第八电阻R8，第二比较器U2负端和输出端之间并联的二极管V1、电容C1和电阻R9，和二极管V1、电阻R9连接的二极管V2，其中二极管V2的正端和第二比较器U2的输出端、二极管V1的负端连接，二极管V2的负端和电阻R9的一端连接。
阻容滤波电路包括电阻R15和电容C2，电阻R15与二极管V2的负端连接，电容C2一端和电阻R15连接，另一端接地。
电压跟随电路包括第三比较器U3，比较器U3为负反馈形式。
电压比较电路包括第四比较器U4、和第四比较器U4正端连接的第十三电阻R13，第四比较器U4的正反馈电阻第十四电阻R14，第五比较器U5，和第五比较器U5正端连接的第十一电阻R11，第五比较器U5的正反馈电阻第十二电阻R12。
本实用新型的优点是：本实用新型基于LVDT传感器，提供了一种传感器输出的监控电路，对传感器的输出信号量进行实时地监控，确保传感器输出的可靠性。
附图说明
图1是LVDT输出信号监控框图；
图2是LVDT输出信号监控电路图。
具体实施方式
参见图1，图2，一种差动变压器式传感器输出的监控电路，包括依次连接的和差比例电路1、半波整流电路2、阻容滤波电路3、电压跟随电路4和电压比较电路5；和差比例电路包括并联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；第二电阻R2和第三电阻R3分别连接第一比较器U1的负端和正端；第四电阻R4的一端与第三电阻R3、第一比较器U1的正端连接；第五电阻R5是第一比较器U1的负反馈电阻。
半波整流电路2包括与第二比较器U2负端连接的第七电阻R7，与第二比较器U2正端连接的第八电阻R8，第二比较器U2负端和输出端之间并联的二极管V1、电容C1和电阻R9，和二极管V1、电阻R9连接的二极管V2，其中二极管V2的正端和第二比较器U2的输出端、二极管V1的负端连接，二极管V2的负端和电阻R9的一端连接。
阻容滤波电路3包括电阻R15和电容C2，电阻R15与二极管V2的负端连接，电容C2一端和电阻R15连接，另一端接地。
电压跟随电路4包括第三比较器U3，比较器U3为负反馈形式。
电压比较电路5包括第四比较器U4、和第四比较器U4正端连接的第十三电阻R13，第四比较器U4的正反馈电阻第十四电阻R14，第五比较器U5，和第五比较器U5正端连接的第十一电阻R11，第五比较器U5的正反馈电阻第十二电阻R12。
本实用新型的具体实现方式是：Va和Vb信号进入和差比例电路，经过比例调节后的信号在第一比较器U1前端输出VA。对比例调节后的交流输入信号进行整流，采用了反相半波整流电路实现；半波整流后的信号经过阻容滤波输出VC，VC=VB。VC信号进入电压跟随电路，电压跟随电路的输出电压即附图2中D点电压，VD=VC。
电压跟随后的信号VD经过电压比较电路，最终输出VE。电压比较电路中，为了提高抗干扰能力，在比较器中加入了正反馈，比较器为集电极开路输出，共用外接电阻，实现“线与”。比较器的上限设为Vrefh，下限设为Vrefl，当Vrefl≤VD≤Vrefh时，比较器U4和U5均输出高电平，VE为高电平；当VD<Vrefl或者VD>Vrefh时，VE为低电平。通过VE电平的高低，判断LVDT传感器是否工作在线性区域内，确保了传感器输出的可靠性。
Claims (1)
1.一种差动变压器式传感器输出的监控电路，其特征在于：包括依次连接的和差比例电路、半波整流电路、阻容滤波电路、电压跟随电路和电压比较电路；和差比例电路包括并联的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；第二电阻R2和第三电阻R3分别连接第一比较器U1的负端和正端；第四电阻R4的一端与第三电阻R3、第一比较器U1的正端连接；第五电阻R5是第一比较器U1的负反馈电阻；
半波整流电路包括与第二比较器U2负端连接的第七电阻R7，与第二比较器U2正端连接的第八电阻R8，第二比较器U2负端和输出端之间并联的二极管V1、电容C1和电阻R9，和二极管V1、电阻R9连接的二极管V2，其中二极管V2的正端和第二比较器U2的输出端、二极管V1的负端连接，二极管V2的负端和电阻R9的一端连接；
阻容滤波电路包括电阻R15和电容C2，电阻R15与二极管V2的负端连接，电容C2一端和电阻R15连接，另一端接地；
电压跟随电路包括第三比较器U3，比较器U3为负反馈形式；
电压比较电路包括第四比较器U4、和第四比较器U4正端连接的第十三电阻R13，第四比较器U4的正反馈电阻第十四电阻R14，第五比较器U5，和第五比较器U5正端连接的第十一电阻R11，第五比较器U5的正反馈电阻第十二电阻R12。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3091156A3 (de) * | 2015-05-05 | 2017-03-08 | Huf Hülsbeck & Fürst GmbH & Co. KG | Verfahren zur detektion einer betätigungshandlung |
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2013
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