电感位移传感器信号处理方法研究

摘要

电感传感器具有测量范围宽、线性度好、重复性好、灵敏度高等特点，被广泛应用在了精密测量领域。本文对电感位移传感器的信号处理方法进行了研究，包括传感器工作原理、硬件电路系统和软件处理方法。
　　本文首先对电感传感器现有的几种结构做了介绍，根据实际需求，从电感位移传感器的基本原理入手，分析了螺管型电感传感器的结构和特性，对线圈内部的磁感应强度分布做了重点分析。
　　接着对电感传感器的信号处理电路进行了介绍，将信号处理电路分为调理电路和数据处理电路两个部分。分别对调理电路中各个组成部分的子电路进行了说明、分析、计算。在数据处理电路部分，提出了基于DSP和USB的数据处理系统，目的在于提高测量精度，方便系统使用。
　　本文着重研究了一种以数字形式输出的、有着良好线性的电感位移传感器信号处理方法。首先从提高精度和稳定性开始，研究了一种基于LVDT专用信号调理系统AD698芯片的调理电路，能将传感器的位移量变成与之成比例的直流信号，且具有良好的抗干扰性。同时设计了A/D转换电路。其次，研究了以DSP芯片TMS320VC5402为核心的数据采集系统，包括外围电路、接口电路。然后，设计了以USB芯片CY7C68013A为核心的接口电路。最后，进行了软件的设计，依据工作流程，研究了初始化程序、数据采集程序、数据传输程序、驱动程序和应用程序。并针对最后获得的数据，研究了提高精度的线性化修正方法，并进行了实验验证。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及研究意义

1.2 常用位移传感器的简介

1.3 电感位移传感器的应用与研究现状

1.4 论文各部分的主要内容

第二章 电感位移传感器的基础

2.1 电感位移传感器系统的组成

2.2 电感位移传感器工作的理论基础

2.3 信号调理电路

2.4 数据处理电路

2.5 本章小结

第三章 电感位移传感器硬件研究

3.1 电感位移传感器测头的选择

3.2 调理电路的选择

3.3 DSP数据处理电路的研究

3.4 USB接口电路的研究

3.5 本章小结

第四章 系统的软件研究和数据处理

4.1 系统的工作流程

4.2 DSP初始化程序

4.3 A/D数据采集程序

4.4 DSP与USB的数据传输程序

4.5 USB驱动程序

4.6 应用程序

4.7 数据的非线性修正

4.8 实验验证

4.9 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

作者攻读学位期间发表的论文