一种差动变压器式位移传感器仿真设计方法及装置

摘要

本发明公开了一种差动变压器式位移传感器仿真设计方法及装置，通过可编程处理器对每一次的输出信号进行回采，并将回采得到的输出信号作为当前输出信号输入到输入端，继续得到下一个输出信号，直至计算获得的输出信号与所述激励信号的相位差为零，输出采用与所述激励信号的相位差为零时的输出信号计算获得的下一个输出信号。由于本发明采用可编程处理器实现对差动变压器式位移传感器的仿真设计，从而在对差动变压器式位移传感器的功能进行仿真的过程中，能够在无需增加新的处理器的基础上，通过编程修改可编程处理器的控制算法就可以实现仿真设计的接线模式以及工作模式的变化，能够降低电路设计复杂度和硬件成本。

说明书

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，更具体的说，是涉及一种差动变压器式位 移传感器仿真设计方法及装置。

背景技术

随着自动化技术的发展，差动变压器式位移传感器已经被广泛用于航空 航天等技术领域，所述差动变压器式位移传感器的工作原理类似于差动式变 压器的工作原理。这种类型的传感器主要由衔铁芯、初级线圈和两个次级线 圈组成，初级线圈和次级线圈之间的衔铁能随传感器的伸缩而运动，即初级 线圈和次级线圈间的互感量随被测位移的改变而变化，初级线圈和次级线圈 分别以差动方式输出电压信号。

目前，所述差动变压器式位移传感器的仿真设计大多采用模拟电路设计， 然而，由于所述差动变压器式位移传感器有多种接线模式和工作模式，采用 现有技术中的模拟电路设计，如果要将差动变压器式位移传感器的功能实现 的比较全面，在电路设计时，需要采用相当多的乘除法器、加减法器、缓冲 器、阻容器件等器件来完成输出运算及滤波等功能，使电路设计非常复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种差动变压器式位移传感器仿真设计方法及 装置，在电路设计时，采用可编程器件作为中央处理器，解决了现有技术中 电路设计复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种差动变压器式位移传感器仿真设计方法，所述方法应用于可编程处 理器，包括：

采集激励信号并提取所述激励信号的信号要素信息；

根据所述差动变压器式位移传感器的位移信息计算得到归一化位移信 息；

基于当前输出信号、所述激励信号的信号要素信息、所述归一化位移信 息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比，得到下一个输出信号；

将所述下一个输出信号作为当前输出信号继续计算获得其他的输出信 号，直至计算获得的输出信号与所述激励信号的相位差为零，输出采用与所 述激励信号的相位差为零时的输出信号计算获得的下一个输出信号。

优选的，所述基于当前输出信号、所述激励信号的信号要素信息、所述 归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比，得到下 一个输出信号，包括：

采集当前输出信号并提取所述当前输出信号的相位；

计算所述当前输出信号与所述激励信号的相位的差值，得到相位差；

依据所述相位差、所述激励信号的幅值、所述激励信号的相位、所述归 一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比计算得到下 一个输出信号。

优选的，采集当前输出信号并提取所述当前输出信号的相位包括：

采集当前输出信号的第一路输出信号并提取所述当前输出信号的第一路 输出信号的相位；

采集当前输出信号的第二路输出信号并提取所述当前输出信号的第二路 输出信号的相位。

优选的，所述计算所述当前输出信号与所述激励信号的相位的差值，得 到相位差包括：

计算所述当前输出信号的第一路输出信号与所述激励信号的相位的差 值，得到当前输出信号的第一相位差；

计算所述当前输出信号的第二路输出信号与所述激励信号的相位的差 值，得到当前输出信号的第二相位差。

优选的，依据所述相位差、所述激励信号的幅值、所述激励信号的相位、 所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比计算 得到下一个输出信号所采用的公式为：

Va＝Amp*Ya*TR*(1+position)/2；

Vb＝Amp*Yb*TR*(1-position)/2；

其中，Va为下一个输出信号的第一路输出信号，Vb为下一个输出信号 的第二路输出信号，

Amp为激励信号的幅值；TR为差动变压器式位移传感器的变压比； position为归一化位移信息；

其中，Ya＝sin(Θ+Ψa)；

Yb＝sin(Θ+Ψb)；

Θ为所述激励信号的相位；Ψa为当前输出信号的第一相位差；Ψb为当 前输出信号的第二相位差。

一种差动变压器式位移传感器仿真设计装置，包括：

第一采集单元，用于采集激励信号并提取所述激励信号的信号要素信息；

第一计算单元，用于根据所述差动变压器式位移传感器的位移信息计算 得到归一化位移信息；

第二计算单元，用于基于当前输出信号、所述激励信号的信号要素信息、 所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比，得 到下一个输出信号；

输出单元，用于将所述下一个输出信号作为当前输出信号继续计算获得 其他的输出信号，直至计算获得的输出信号与所述激励信号的相位差为零， 输出采用与所述激励信号的相位差为零时的输出信号计算获得的下一个输出 信号。

优选的，所述第二计算单元包括：

第二采集单元，用于采集当前输出信号并提取所述当前输出信号的相位；

第三计算单元，用于计算所述当前输出信号与所述激励信号的相位的差 值，得到相位差；

第四计算单元，用于依据所述相位差、所述激励信号的幅值、所述激励 信号的相位、所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器 的变压比计算得到下一个输出信号。

优选的，所述第二采集单元包括：

第三采集单元，用于采集当前输出信号的第一路输出信号并提取所述当 前输出信号的第一路输出信号的相位；

第四采集单元，用于采集当前输出信号的第二路输出信号并提取所述当 前输出信号的第二路输出信号的相位。

优选的，所述第三计算单元包括：

第五计算单元，用于计算所述当前输出信号的第一路输出信号与所述激 励信号的相位的差值，得到当前输出信号的第一相位差；

第六计算单元，用于计算所述当前输出信号的第二路输出信号与所述激 励信号的相位的差值，得到当前输出信号的第二相位差。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种差动变 压器式位移传感器仿真设计方法及装置，通过可编程处理器对每一次的输出 信号进行回采，并将回采得到的输出信号作为当前输出信号输入到输入端， 基于当前输出信号、激励信号的信号要素信息、归一化位移信息以及预设的 所述差动变压器式位移传感器的变压比，继续得到下一个输出信号，从而通 过将所述下一个输出信号作为当前输出信号继续计算获得其他的输出信号， 直至计算获得的输出信号与所述激励信号的相位差为零，输出采用与所述激 励信号的相位差为零时的输出信号计算获得的下一个输出信号。由于本发明 是采用可编程处理器实现对差动变压器式位移传感器的仿真设计，从而在对 差动变压器式位移传感器的功能进行仿真的过程中，能够在无需增加新的处 理器的基础上，通过编程修改可编程处理器的控制算法就可以实现仿真设计 的接线模式以及工作模式的变化，能够降低电路设计复杂度和硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的一种差动变压器式位移传感器仿真设计方法实施例 1流程示意图；

图2为本发明公开的另一种差动变压器式位移传感器仿真设计方法实施 例2流程示意图；

图3为本发明公开的一种差动变压器式位移传感器仿真设计装置实施例3 结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二” 等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理 解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中 对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具 有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单 元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清 楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。

由背景技术可知，现有技术中对差动变压器式位移传感器的仿真设计由 于采用模拟电路设计，如果要将差动变压器式位移传感器的功能实现的比较 全面，在电路设计时，需要采用相当多的乘除法器、加减法器、缓冲器、阻 容器件等器件来完成输出运算及滤波等功能，使电路设计非常复杂。

为此，本发明公开了一种差动变压器式位移传感器仿真设计方法，采用 可编程处理器作为中央处理器件，通过可编程处理器对每一次的输出信号进 行回采，并将回采得到的输出信号作为当前输出信号输入到输入端，基于当 前输出信号、激励信号的信号要素信息、归一化位移信息以及预设的所述差 动变压器式位移传感器的变压比，继续得到下一个输出信号，从而通过将所 述下一个输出信号作为当前输出信号继续计算获得其他的输出信号，直至计 算获得的输出信号与所述激励信号的相位差为零，输出采用与所述激励信号 的相位差为零时的输出信号计算获得的下一个输出信号。由于本发明是采用 可编程处理器实现对差动变压器式位移传感器的仿真设计，从而在对差动变 压器式位移传感器的功能进行仿真的过程中，能够在无需增加新的处理器的 基础上，通过编程修改可编程处理器的控制算法就可以实现仿真设计的接线 模式以及工作模式的变化，能够降低电路设计复杂度和硬件成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图 和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

请参阅附图1，为本发明公开的一种差动变压器式位移传感器仿真设计方 法实施例1流程示意图，所述方法应用于可编程处理器，所述可编程处理器 可以为具有可编程性的处理器件，例如FPGA(现场可编程门阵列)，对此， 本实施例不做任何限定。该方法具体包括如下步骤：

S101：采集激励信号并提取所述激励信号的信号要素信息；

其中，所述激励信号的信号要素信息包括：所述激励信号的幅值、周期、 和相位。

S102：根据所述差动变压器式位移传感器的位移信息计算得到归一化位 移信息；

需要说明的是，所述差动变压器式位移传感器的位移信息包括：直线位 移信息或角位移信息。

其中，根据所述差动变压器式位移传感器的位移信息计算得到归一化位 移信息的过程包括：

将所述差动变压器式位移传感器的直线位移信息或角位移信息归一化到 [-1，1)区间；

例如，若差动变压器式位移传感器的角位移信息为-40°～40°，将所述 角位移信息中的角度除以40后归一化到[-1，1)区间，则-1表示角位移信息 中的-40°、1表示角位移信息中的40°，0.5表示角位移信息中的20°等。 当然还有其他实现方式，本实施例不一一列举。

将归一化到[-1，1)区间中的所述差动变压器式位移传感器的直线位移信 息或角位移信息扩大2^m倍，m为大于等于2的整数，采用二进制补码形式表 示位移值，最高位为符号位，得到归一化位移信息。

举例来说：某一个归一化到[-1，1)区间中的所述差动变压器式位移传感 器的直线位移信息或角位移信息为±0.5，对+0.5扩大2¹⁵倍，得到十进制的 16384，再将十进制的16384采用二进制补码形式表示为：4000；而-0.5采用 二进制补码形式表示为C000。

需要说明的是，在得到最终的输出信号之前，还要除去此处扩大的倍数， 保证最终的输出信号的正确性。

S103：基于当前输出信号、所述激励信号的信号要素信息、所述归一化 位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比，得到下一个输 出信号；

需要说明的是，所述预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比是通 过上位机预先设置的，当采集到激励信号，并提取所述激励信号的信号要素 信息，根据所述差动变压器式位移传感器的位移信息计算得到归一化位移信 息之后，包含一个初始化的过程，所述初始化的过程是基于所述激励信号、 所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比，得 到当前输出信号的过程。

初始化过程之后，才会基于经初始化得到的当前输出信号、所述激励信 号的信号要素信息、所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移 传感器的变压比，得到下一个输出信号。

S104：判断计算获得的下一个输出信号与所述激励信号的相位差是否为 零；如果是，则进入S105；如果否，则将所述下一个输出信号作为当前输出 信号，返回S103；

S105：输出采用与所述激励信号的相位差为零时的输出信号计算获得的 下一个输出信号。

本发明实施例中的将所述下一个输出信号作为当前输出信号继续得到其 他的输出信号，直至所述其他的输出信号与所述激励信号的相位差为零；输 出所述其他的输出信号与所述激励信号的相位差为零时的下一个输出信号的 过程中，通过不断对输出信号进行回采输入到输入端作为当前输出信号继续 得到其他的输出信号的过程，能够保持最终的输出信号(所述其他的输出信 号与所述激励信号的相位差为零时的下一个输出信号)与输入的激励信号同 相位。

需要说明的是，由于本发明实施例中公开的一种差动变压器式位移传感 器仿真设计方法，采用可编程处理器作为中央处理器件，可以开通所述可编 程处理器与上位机的接口，通过上位机接收归一化位移信息以及预设的所述 差动变压器式位移传感器的变压比，并可以通过上位机随时修改可编程处理 器的控制算法就可以实现仿真设计的接线模式以及工作模式的变化，从而省 去了很多处理器件，操作方便，降低电路设计复杂度和硬件成本。

本实施例公开了一种差动变压器式位移传感器仿真设计方法，采用可编 程处理器作为中央处理器件，通过可编程处理器对每一次的输出信号进行回 采，并将回采得到的输出信号作为当前输出信号输入到输入端，基于当前输 出信号、激励信号的信号要素信息、归一化位移信息以及预设的所述差动变 压器式位移传感器的变压比，继续得到下一个输出信号，从而通过将所述下 一个输出信号作为当前输出信号继续计算获得其他的输出信号，直至计算获 得的输出信号与所述激励信号的相位差为零，输出采用与所述激励信号的相 位差为零时的输出信号计算获得的下一个输出信号。由于本发明是采用可编 程处理器实现对差动变压器式位移传感器的仿真设计，从而在对差动变压器 式位移传感器的功能进行仿真的过程中，能够在无需增加新的处理器的基础 上，通过编程修改可编程处理器的控制算法就可以实现仿真设计的接线模式 以及工作模式的变化，能够降低电路设计复杂度和硬件成本。

请参阅附图2，为本发明公开的另一种差动变压器式位移传感器仿真设计 方法实施例2流程示意图，所述方法应用于可编程处理器，所述可编程处理 器可以为具有可编程性的处理器件，例如FPGA(现场可编程门阵列)，对此， 本实施例不做任何限定。该方法具体包括如下步骤：

S201：采集激励信号并提取所述激励信号的信号要素信息；

其中，所述激励信号的信号要素信息包括：所述激励信号的幅值、周期、 和相位。

S202：根据所述差动变压器式位移传感器的位移信息计算得到归一化位 移信息；

需要说明的是，所述差动变压器式位移传感器的位移信息包括：直线位 移信息或角位移信息。

其中，根据所述差动变压器式位移传感器的位移信息计算得到归一化位 移信息的过程包括：

将所述差动变压器式位移传感器的直线位移信息或角位移信息归一化到 [-1，1)区间；

例如，若差动变压器式位移传感器的角位移信息为-40°～40°，将所述 角位移信息中的角度除以40后归一化到[-1，1)区间，则-1表示角位移信息 中的-40°、1表示角位移信息中的40°，0.5表示角位移信息中的20°等。 当然还有其他实现方式，本实施例不一一列举。

将归一化到[-1，1)区间中的所述差动变压器式位移传感器的直线位移信 息或角位移信息扩大2^m倍，m为大于等于2的整数，采用二进制补码形式表 示位移值，最高位为符号位，得到归一化位移信息。

举例来说：某一个归一化到[-1，1)区间中的所述差动变压器式位移传感 器的直线位移信息或角位移信息为±0.5，对+0.5扩大2¹⁵倍，得到十进制的 16384，再将十进制的16384采用二进制补码形式表示为：4000；而-0.5采用 二进制补码形式表示为C000。

需要说明的是，在得到最终的输出信号之前，还要除去此处扩大的倍数， 保证最终的输出信号的正确性。

S203：采集当前输出信号并提取所述当前输出信号的相位；

S204：计算所述当前输出信号与所述激励信号的相位的差值，得到相位 差；

S205：依据所述相位差、所述激励信号的幅值、所述激励信号的相位、 所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比计算 得到下一个输出信号；

需要说明的是，所述预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比是通 过上位机预先设置的，当采集到激励信号，并提取所述激励信号的信号要素 信息，根据所述差动变压器式位移传感器的位移信息计算得到归一化位移信 息之后，包含一个初始化的过程，所述初始化的过程是基于所述激励信号、 所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比，得 到当前输出信号的过程。

初始化过程之后，才会基于经初始化得到的当前输出信号、所述激励信 号的信号要素信息、所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移 传感器的变压比，得到下一个输出信号。

S206：判断计算获得的下一个输出信号与所述激励信号的相位差是否为 零；如果是，则进入S207；如果否，则将所述下一个输出信号作为当前输出 信号，返回S203；

S207：输出采用与所述激励信号的相位差为零时的输出信号计算获得的 下一个输出信号。

本发明实施例中的将所述下一个输出信号作为当前输出信号继续得到其 他的输出信号，直至所述其他的输出信号与所述激励信号的相位差为零；输 出所述其他的输出信号与所述激励信号的相位差为零时的下一个输出信号的 过程中，通过不断对输出信号进行回采输入到输入端作为当前输出信号继续 得到其他的输出信号的过程，能够保持最终的输出信号(所述其他的输出信 号与所述激励信号的相位差为零时的下一个输出信号)与输入的激励信号同 相位。

需要说明的是，由于差动变压器式位移传感器主要由衔铁芯、初级线圈 和两个次级线圈组成，初级线圈分别和两个次级线圈之间的衔铁能随传感器 的伸缩而运动，即初级线圈分别和两个次级线圈间的互感量随被测位移的改 变而变化。两个次级线圈采用反向串接的方式，以差动方式输出电压信号。 由此可知，所述差动变压器式位移传感器具有两个次级线圈，具有两路输出 端：

因此，所述采集当前输出信号并提取所述当前输出信号的相位包括：

采集当前输出信号的第一路输出信号并提取所述当前输出信号的第一路 输出信号的相位；

采集当前输出信号的第二路输出信号并提取所述当前输出信号的第二路 输出信号的相位。

所述计算所述当前输出信号与所述激励信号的相位的差值，得到相位差 包括：

计算所述当前输出信号的第一路输出信号与所述激励信号的相位的差 值，得到当前输出信号的第一相位差；

计算所述当前输出信号的第二路输出信号与所述激励信号的相位的差 值，得到当前输出信号的第二相位差。

需要说明的是，所述依据所述相位差、所述激励信号的幅值、所述激励 信号的相位、所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器 的变压比计算得到下一个输出信号所采用的公式为：

Va＝Amp*Ya*TR*(1+position)/2；

Vb＝Amp*Yb*TR*(1-position)/2；

其中，Va为下一个输出信号的第一路输出信号，Vb为下一个输出信号 的第二路输出信号，

Amp为激励信号的幅值；TR为差动变压器式位移传感器的变压比； position为归一化位移信息；

其中，Ya＝sin(Θ+Ψa)；

Yb＝sin(Θ+Ψb)；

Θ为所述激励信号的相位；Ψa为当前输出信号的第一相位差；Ψb为当 前输出信号的第二相位差。

需要说明的是，由于本发明实施例中公开的一种差动变压器式位移传感 器仿真设计方法，采用可编程处理器作为中央处理器件，可以开通所述可编 程处理器与上位机的接口，通过上位机接收归一化位移信息以及预设的所述 差动变压器式位移传感器的变压比，并可以通过上位机随时修改可编程处理 器的控制算法就可以实现仿真设计的接线模式以及工作模式的变化，从而省 去了很多处理器件，操作方便，降低电路设计复杂度和硬件成本。

本实施例公开了一种差动变压器式位移传感器仿真设计方法，采用可编 程处理器作为中央处理器件，通过可编程处理器对每一次的输出信号进行回 采，并将回采得到的输出信号作为当前输出信号输入到输入端，基于当前输 出信号、激励信号的信号要素信息、归一化位移信息以及预设的所述差动变 压器式位移传感器的变压比，继续得到下一个输出信号，从而通过将所述下 一个输出信号作为当前输出信号继续计算获得其他的输出信号，直至计算获 得的输出信号与所述激励信号的相位差为零，输出采用与所述激励信号的相 位差为零时的输出信号计算获得的下一个输出信号。由于本发明是采用可编 程处理器实现对差动变压器式位移传感器的仿真设计，从而在对差动变压器 式位移传感器的功能进行仿真的过程中，能够在无需增加新的处理器的基础 上，通过编程修改可编程处理器的控制算法就可以实现仿真设计的接线模式 以及工作模式的变化，能够降低电路设计复杂度和硬件成本。

请参阅附图3，为本发明公开的一种差动变压器式位移传感器仿真设计装 置实施例3结构示意图，所述差动变压器式位移传感器仿真设计装置应用于 可编程处理器，所述可编程处理器可以为具有可编程性的处理器件，例如 FPGA(现场可编程门阵列)，对此，本实施例不做任何限定。该装置具体包 括如下单元：

第一采集单元11，用于采集激励信号并提取所述激励信号的信号要素信 息；

其中，所述激励信号的信号要素信息包括：所述激励信号的幅值、周期、 和相位信息。

第一计算单元12，用于根据所述差动变压器式位移传感器的位移信息计 算得到归一化位移信息；

需要说明的是，所述差动变压器式位移传感器的位移信息包括：直线位 移信息或角位移信息。

第二计算单元13，用于基于当前输出信号、所述激励信号的信号要素信 息、所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比， 得到下一个输出信号；

输出单元14，用于将所述下一个输出信号作为当前输出信号继续计算获 得其他的输出信号，直至计算获得的输出信号与所述激励信号的相位差为零， 输出采用与所述激励信号的相位差为零时的输出信号计算获得的下一个输出 信号。

基于上述装置实施例2，本发明还可从以下单元中选取合适单元组成新的 差动变压器式位移传感器仿真设计装置，具体组成方式可对应方法实施例中 的相关描述进行确定，本实施例不再赘述。

所述第二计算单元13包括：

第二采集单元，用于采集当前输出信号并提取所述当前输出信号的相位；

第三计算单元，用于计算所述当前输出信号与所述激励信号的相位的差 值，得到相位差；

第四计算单元，用于依据所述相位差、所述激励信号的幅值、所述激励 信号的相位、所述归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器 的变压比计算得到下一个输出信号。

需要说明的是，本发明实施例中的第四计算单元依据所述相位差、所述 激励信号的幅值、所述激励信号的相位、所述归一化位移信息以及预设的所 述差动变压器式位移传感器的变压比计算得到下一个输出信号所采用的公式 为：

Va＝Amp*Ya*TR*(1+position)/2；

Vb＝Amp*Yb*TR*(1-position)/2；

其中，Va为下一个输出信号的第一路输出信号，Vb为下一个输出信号 的第二路输出信号，

Amp为激励信号的幅值；TR为差动变压器式位移传感器的变压比； position为归一化位移信息；

其中，Ya＝sin(Θ+Ψa)；

Yb＝sin(Θ+Ψb)；

Θ为所述激励信号的相位；Ψa为当前输出信号的第一相位差；Ψb为当 前输出信号的第二相位差。

所述第二采集单元包括：

第三采集单元，用于采集当前输出信号的第一路输出信号并提取所述当 前输出信号的第一路输出信号的相位；

第四采集单元，用于采集当前输出信号的第二路输出信号并提取所述当 前输出信号的第二路输出信号的相位。

所述第三计算单元包括：

第五计算单元，用于计算所述当前输出信号的第一路输出信号与所述激 励信号的相位的差值，得到当前输出信号的第一相位差；

第六计算单元，用于计算所述当前输出信号的第二路输出信号与所述激 励信号的相位的差值，得到当前输出信号的第二相位差。

需要说明的是，由于本发明实施例中公开的一种差动变压器式位移传感 器仿真设计装置，采用可编程处理器作为中央处理器件，可以开通所述可编 程处理器与上位机的接口，通过上位机接收归一化位移信息以及预设的所述 差动变压器式位移传感器的变压比，并可以通过上位机随时修改可编程处理 器的控制算法就可以实现仿真设计的接线模式以及工作模式的变化，从而省 去了很多处理器件，操作方便，降低电路设计复杂度和硬件成本。

综上所述：

本发明公开了一种差动变压器式位移传感器仿真设计方法及装置，通过 可编程处理器对每一次的输出信号进行回采，并将回采得到的输出信号作为 当前输出信号输入到输入端，基于当前输出信号、激励信号的信号要素信息、 归一化位移信息以及预设的所述差动变压器式位移传感器的变压比，继续得 到下一个输出信号，从而通过将所述下一个输出信号作为当前输出信号继续 计算获得其他的输出信号，直至计算获得的输出信号与所述激励信号的相位 差为零，输出采用与所述激励信号的相位差为零时的输出信号计算获得的下 一个输出信号。由于本发明是采用可编程处理器实现对差动变压器式位移传 感器的仿真设计，从而在对差动变压器式位移传感器的功能进行仿真的过程 中，能够在无需增加新的处理器的基础上，通过编程修改可编程处理器的控 制算法就可以实现仿真设计的接线模式以及工作模式的变化，能够降低电路 设计复杂度和硬件成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。 对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述 的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述 作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显 示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可 以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模 块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模 块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条 通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即 可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本 发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件 包括专用集成电路、专用CPU、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情 况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而 且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、 数字电路或专用电路等。但是，对本发明而言更多情况下软件程序实现是更 佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技 术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储 在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM， Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁 碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机， 服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应 当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其 中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案 的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。