[发明专利]一种自感式电感位移传感器激励电路

说明书

本发明涉及自感式电感位移传感器领域，属于一种自感式电感位移传感器激励电路，其包括基于AD9833的正弦信号产生部分、偏置电压生成部分以及减法放大部分；AD9833芯片产生频率和相位可变的正弦信号输送给减法、放大部分，偏置电压生成部分的电压作为基准信号，二者经过减法、放大部分生成频率和波形可变的激励波形；基于AD9833的正弦波发生部分包括AD9833，通过SPI总线与DSP28377D相连接；本发明的有益效果是，电路设计集成度高，DDS芯片生成信号的频率范围为0‑12.5MHz,且信号误差仅为0.004Hz，DDS功耗低至12.65mW。

技术领域

本发明涉及自感式电感位移传感器领域,尤其是涉及一种自感式电感位移传感器激励电路。

背景技术

非接触式的位移传感器一般都可以用于磁悬浮轴承系统中。但目前国际上主要有电涡流式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电传感器。不同的传感器适用于不同的环境和条件。

电感式传感器，是利用线圈自感或互感的变化实现非电量电测的一种装置。它可以把输入的物理量如位移、振动、压力、流量、比重等参数，转换为线圈的自感系数L或互感系数M的变化，而L或M的变化在电路中又转换成电压或电流的变化，即实现非电量到电量的转换。由于电感式传感器结构简单，抗干扰能力强，灵敏度高，目前得到普遍重视。

为了满足高速(60000r/min)磁悬浮轴承位移检测的需要，传感器的截止频率必须大于或等于1000Hz。然而以AD598作为传感器的信号处理电路的截止频率为700Hz,自感式电感位移传感器的动态特性与它的结构参数、线圈匝数和初级线圈的激励频率等有关，在传感器的结构参数和线圈匝数一定的基础上可通过提高载波的频率来提高传感器的截止频率。而AD598的输出激励信号频率只能为20Hz～20KHz之间变化，不能满足提高传感器激励频率的需要。因此，如何提高自感式电感位移传感器的激励频率和信号精度是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对现有自感式电感传感器激励电路存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种自感式电感位移传感器激励电路，使其具有可以产生高频率信息且准确频率信息的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种自感式电感位移传感器激励电路，其特征在于，所述自感式电感位移传感器激励电路包括：

用以产生频率和相位可变正弦波的正弦信号产生部分；用以产生偏置电压的偏置电压生成部分；

将所述正弦信号产生部分和偏置电压生成部分作差放大的减法、放大电路。

所述正弦信号产生部分包括DDS频率合成单元U2,晶振U1,主控芯片DSP28377d，电容C1、C2、C3、C4、C5、C9；所述频率合成单元U2的1引脚与所述电容C5一端相连,所述电容C5另一端与所述频率合成单元U2的2引脚相连；所述频率合成单元U2的2引脚与+5V电源相连；所述频率合成单元U2的3引脚与所述电容C2和C3并联的一端相连，所述电容C2和C3并联的另一端与GND相连；所述频率合成单元U2的4引脚与GND相连；所述频率合成单元U2的5引脚与所述晶振的3引脚相连；所述频率合成单元U2的6、7、8引脚分别与所述主控芯片DSP28377D的GPIO50、51、52相连；所述频率合成单元U2的9引脚与所述电容C9的一端相连，所述电容C9的另一端与所述频率合成单元U2的10引脚相连，所述频率合成单元U2的10引脚为输出；所述晶振U1的1引脚悬空，所述晶振U1的2引脚与GND相连，所述晶振U1的3引脚与所述DDS频率合成单元U2的5引脚相连，所述晶振U1的4引脚与所述电容C1的一端相连，所述电容C1的另一端与GND相连。

所述偏置电压生成部分包括电阻R2、R3与电容C6；所述电阻R3一端与+1.9V相连，所述电阻R3另一端与所述电阻R2一端相连，所述电阻R2另一端与地相连，所述电容C6与电阻R2并联。