專利名稱：基于相干解調(diào)技術(shù)的角度傳感器解調(diào)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于傳感器檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種基于相干解調(diào)技術(shù)的角度傳感器解調(diào)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
RVDT 是旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器(Rotary Variable Differential Transformer)的縮寫，屬于角位移傳感器，它采用差動(dòng)變壓器式原理，即把機(jī)械部件的旋轉(zhuǎn)傳遞到角位移傳感器的軸上，帶動(dòng)與之相連的擾流片/鐵心，改變線圈中的感應(yīng)電壓/電感量，輸出與旋轉(zhuǎn)角度成比例的電壓/電流信號(hào)。RVDT非接觸設(shè)計(jì)，具有無(wú)限分辨率、使用壽命長(zhǎng)、精度高、適應(yīng)不良環(huán)境(潮濕，鹽霧，出色的溫度穩(wěn)定性)的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)360°轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量，廣泛應(yīng)用于球閥閥位、液壓泵、叉車、機(jī)器人、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的傳動(dòng)和反饋控制。RVDT傳感器的工作原理類似于差動(dòng)式變壓器的工作原理。這種類型的傳感器主要由銜鐵芯、初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈組成，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的距離能隨傳感器的伸縮而變化，即初級(jí)線圈和次級(jí)線圈間的互感量隨被測(cè)位移的改變而變化。RVDT傳感器的兩個(gè)次級(jí)線圈采用反向串接的方式，以差動(dòng)方式輸出電壓信號(hào)?，F(xiàn)有的RVDT傳感器解調(diào)方式多采用數(shù)字解調(diào)的方法，先使用高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集RVDT返回?cái)?shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)送到處理器內(nèi)部進(jìn)行數(shù)字解調(diào)，解調(diào)的結(jié)果再經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出，系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高，且不易調(diào)試，另外受限于模數(shù)采集器的位數(shù)限制，RVDT解調(diào)準(zhǔn)確度也比較差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種基于相干解調(diào)技術(shù)的角度傳感器解調(diào)結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有解調(diào)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)復(fù)雜，而且受限于模數(shù)采集器的位數(shù)限制，導(dǎo)致解調(diào)準(zhǔn)確度差的問題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種基于相干解調(diào)技術(shù)的角度傳感器解調(diào)結(jié)構(gòu)，包括在信號(hào)源和相干乘法器之間并聯(lián)有兩條線路，一條是功率放大器與RVDT傳感器構(gòu)成的串聯(lián)線路，另一條是比較器單獨(dú)構(gòu)成的線路；相干乘法器依次與低通濾波器、運(yùn)算器連接。本實(shí)用新型的有益效果是，采用模擬方式實(shí)現(xiàn)，電路連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，數(shù)據(jù)連續(xù)，精確度高。

圖I是現(xiàn)有的RVDT電氣控制線路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的控制線路結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I.信號(hào)源，2.功率放大器，3.比較器，4.相干乘法器，5.低通濾波器，6.運(yùn)算器，7. RVDT傳感器。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，是RVDT傳感器的電氣控制線路結(jié)構(gòu)示意圖，采用ー個(gè)輸入感應(yīng)線圈和兩個(gè)輸出感應(yīng)線圈，現(xiàn)有的解調(diào)技術(shù)采用感應(yīng)線圈的輸出直接用于模數(shù)轉(zhuǎn)換及后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)基于相干解調(diào)技術(shù)，采用載波與調(diào)制信號(hào)相干解調(diào)的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解調(diào)，具體連接結(jié)構(gòu)是，包括在信號(hào)源I和相干乘法器4之間并聯(lián)有兩條線路，一條是功率放大器2與RVDT傳感器構(gòu)成的串聯(lián)線路，另一條是比較器3單獨(dú)構(gòu)成的線路；相干乘法器4依次與低通濾波器5、運(yùn)算器6連接。 信號(hào)源I :通過激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生正弦波數(shù)據(jù)，其頻率和幅度由配置存儲(chǔ)器中的控制字控制，激勵(lì)信號(hào)送至功率放大器2，正弦信號(hào)送到比較器3。功率放大器2 :信號(hào)源輸出信號(hào)經(jīng)功率放大后，輸入至RVDT傳感器7中的初級(jí)線圈。比較器3 :將接收的正弦信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榕c信號(hào)源同頻同相的方波。相干乘法器4 :用于將RVDT傳感器7中的次級(jí)線圈的輸出信號(hào)與比較器3輸出的方波信號(hào)相乘。低通濾波器5 :相干乘法器4的輸出包含位移信號(hào)和高頻信號(hào)，通過低通濾波器5分離后輸出位移信號(hào)。本實(shí)用新型的工作原理是，激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生正弦信號(hào)，經(jīng)功率放大后接RVDT傳感器7中的初級(jí)線圏，同時(shí)該正弦信號(hào)經(jīng)過比較器3產(chǎn)生ー組與原信號(hào)同頻同相的方波信號(hào)，在對(duì)RVDT傳感器7中的次級(jí)線圈的輸出解調(diào)時(shí)使用；RVDT傳感器7中的次級(jí)線圈輸出與比較器3輸出的方波信號(hào)相乗，相干乘法器4輸出含位移和高頻諧波信號(hào)，再通過低通濾波器5檢出位移信號(hào)，最后經(jīng)過運(yùn)算器6的輸出端即可得到需要的輸出信號(hào)。本實(shí)用新型公開了ー種基于相干解調(diào)的RVDT傳感器檢測(cè)技術(shù)電路連接關(guān)系簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)連續(xù)，解調(diào)精度高，成本低廉。
權(quán)利要求1.一種基于相干解調(diào)技術(shù)的角度傳感器解調(diào)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括在信號(hào)源(I)和相干乘法器(4)之間并聯(lián)有兩條線路，一條是功率放大器(2)與RVDT傳感器構(gòu)成的串聯(lián)線路，另一條是比較器(3)單獨(dú)構(gòu)成的線路；相干乘法器(4)依次與低通濾波器(5)、運(yùn)算器(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于相干解調(diào)技術(shù)的角度傳感器解調(diào)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的功率放大器(2)輸出端與RVDT傳感器(7)中的初級(jí)線圈連接；RVDT傳感器(7)中的次級(jí)線圈與相干乘法器(4)輸入端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于相干解調(diào)技術(shù)的角度傳感器解調(diào)結(jié)構(gòu)，包括在信號(hào)源和相干乘法器之間并聯(lián)有兩條線路，一條是功率放大器與RVDT傳感器構(gòu)成的串聯(lián)線路，另一條是比較器線路；相干乘法器依次與低通濾波器、運(yùn)算器連接。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，激勵(lì)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生正弦信號(hào)，經(jīng)功率放大后接RVDT傳感器中的初級(jí)線圈，同時(shí)該正弦信號(hào)經(jīng)過比較器產(chǎn)生一組與原信號(hào)同頻同相的方波信號(hào)；RVDT傳感器中的次級(jí)線圈輸出與比較器輸出的方波信號(hào)相乘，相干乘法器輸出含位移和高頻諧波信號(hào)，再通過低通濾波器檢出位移信號(hào)，最后經(jīng)過運(yùn)算器的輸出端即可得到需要的輸出信號(hào)，數(shù)據(jù)連續(xù)，解調(diào)精度高。
文檔編號(hào)G01B7/30GK202372137SQ20112051537
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者劉康, 曲巖, 王浩 申請(qǐng)人:西安瑞日電子發(fā)展有限公司