专利名称：：一种差动变压器位置信号放大传输装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型属于电子控制技术，特别涉及一禾中差动变压器位置信号放大传输装置。技术背景差动变压器位移传感器是一款机电产品，经常与液压缸组合使用，应用在精度要求较高的液压位置控制系统中，工作原理类似变压器的作用原理，主要包括有衔铁、一次绕组和二次绕组等。如图1所示，一、二次绕组间的耦合能随衔铁的移动而变化，即绕组间的互感随被测位移改变而变化。由于在使用时采用两个二次绕组反向串接，以差动方式输出，所以把这种传感器称为差动变压器式电感传感器，通常简称差动变压器，它产生的电信号输出与其分离式铁芯的位移成正比。早期与之配套的硬件电路设计，都是用小规模集成电路和分离元件实现。除了由交流信号放大器、相敏检波器、低通滤波器、直流信号放大器组成前级输入电路，还需特别设计一个独立的、频率稳定的正弦波振荡器。正弦波振荡器输出两路等幅、同频的正弦波信号，一路作为传感器线圈的激磁信号；一路作为相敏检波器的参考信号。但是由于两路信号所走的路径不同，在路径中会产生不同的相移，不能实现相敏检波。为了实现相敏检波，必须在正弦波振荡器和相敏检波之间器增加一个移相器。由于零点残余电压和温漂过大，导致测量精度较差，从而限制了测量仪器的精度提高。
实用新型内容为了解决已有技术的不足之处，本实用新型提供了一种结构简单、外形小巧并且具有显示功能、精确度高的一种差动变压器位置信号放大传输装置。该装置包括电压转换电路，信号调理电路，信号放大输出电路，电压电流转换电路，窗口鉴别比较显示电路，其中信号调理电路分别与传感器、电压转换电路、窗口鉴别比较显示电路、信号放大输出电路连接；电压电流转换电路与信号放大输出电路连接，其中信号调理电路接收传感器的信号分别传递给信号放大输出电路、窗口鉴别比较显示电路，电压电流转换电路将电压转换以后分别给信号调理电路、电压电流转换电路供电。该装置输出的信号既可以直流电压输出也可以转换成0~20mA,4~20mA,5~25mA等多种标准信号输出。输出信号通过窗口鉴别比较显示电路由LED灯显示，信号也可以直接进入单片机、二次仪表、PLC等参与控制。本实用新型的有益效果是一块AD598芯片完全取代了以前的正弦波振荡器、交流信号放大器、相敏检波器、直流信号放大器。解决了由于零点残余电压和温漂过大，导致测量精度较差，从而提高了测量仪器的精度；同时实现了多种信号的输出，满足用户的要求；还实现了多种信号输出和LED位置状态显示。结构简单、性能稳定、制造成本低，实用推广性好。所设计的信号调理电路极大地改善了温度漂移问题，解决了早期信号调理电路的零点残余电压问题。这在高温、高噪声工业环境中是十分重要的。测量精度可达满量程的±1%，成本降低20%。同时仪器结构简单、小巧，也便于技术人员携带，既能在计量室使用，也能安装在生产现场测试。图l.差动变压器的结构示意图；图2.本实用新型的位置信号放大传输装置原理框图；图3.本实用新型的位置信号放大传输装置的电路图。图中l一次绕组，2第一个二次绕组，3第二个二次绕组，4衔铁。具体实施方式结合附图对本实用新型做进一步说明如图2所示，是位置信号放大传输装置原理框图，介绍了此放大器的原理。该装置包括电压转换电路，信号调理电路，信号放大输出电路，电压电流转换电路，窗口鉴别比较显示电路，其中信号调理电路分别与传感器、电压转换电路、窗口鉴别比较显示电路、信号放大输出电路连接；电压电流转换电路与信号放大输出电路连接，其中信号调理电路接收传感器的信号分别传递给信号放大输出电路、窗口鉴别比较显示电路，电压电流转换电路将电压转换以后分别给信号调理电路、电压电流转换电路供电。如图3所示，是本实用新型的位置信号放大传输装置的一种实施方式，其中以AD598为核心的线位移差动变压器信号调理电路；通过UA741将放大芯片输出信号放大成标准的(MOV输出的信号放大输出电路；通过LT1021(或者LT1019等类似型号)实现的电压转换的电路；通过TCA965实现窗口鉴别比较显示电路；以XTR110等类似型号为核心的电压电流转换电路。在现场工作时，需要向放大器提供24V直流电压，24V直流电压通过电压转换电路转换成正负15V的电压，向芯片AD598供电，同时向LT1021供电，输出标准10V电压信号作为窗口鉴别电路的一个标准电压。芯片AD598的1脚接-15V,芯片AD598的20脚接十15V,C15、C16、C20是带宽设置的电容。芯片AD598—部分为正弦波发生器2、3脚与初级线圈连接，正弦波发生器具有恒定的幅度和频率，且不受时间和温度的影响。它的频率及幅值均可由少数外接元件确定；AD598的另一部分为线位移差动变压器次级的信号处理部分，芯片AD598的10、11、17脚与次级线圈连接，17脚是接地的，通过这一部分产生一个与铁芯位移成正比的直流电压信号，芯片AD598的16脚输出0-5V的信号。此直流电压信号进入UA741的引脚3，经过放大作用将其转换成标准的直流电压信号0-10V输出。同时由UA741输出的直流电压信号进入XTR110为核心的电压电流转换电路，信号与由引脚4进入，经过内部精密电阻网络模块、电压/电流变换模块、电流/电流变换模块和精密+10V电压基准模块后，通过三极管T1输出电流，通过拨码开关实现0-20mA、4-20mA、5-25mA输出，见表1.表1拨码开关与输出关系<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由AD598输出的直流电压信号，进入经由LT1021(或者LT1019等类似型号)提供参比电压的窗口鉴别比较及显示电路。其对应的参比电压分别是OV、IOV。通过调整电位器P1,P2来校正进入TCA965的信号。校正方法按下强制按钮SP1当L1亮时信号X)V，逆时针调整P2电位器。当L2亮时信号-OV，信号准确。当L3亮时信号OV，顺时针调整P2电位器。同理，按下强制按钮SP2当L4亮时信号HOV，逆时针调整P1电位器。当L5亮时信号-10V，信号准确。当L6亮时信号〈10V,顺时针调整P1电位器。在调整电位器P1、P2时，要交替进行，务必使液压缸处在最恰当的位置。电位器P3是调整差动变压器初级线圈电压的，最佳的电压是3V，这个电压状态下即满足要求也使得芯片不会在长时间使用时被烧坏。权利要求1、一种差动变压器位置信号放大传输装置，其特征在于该装置包括电压转换电路、信号调理电路、信号放大输出电路、电压电流转换电路和窗口鉴别比较显示电路，其中信号调理电路分别与传感器、电压转换电路、窗口鉴别比较显示电路、信号放大输出电路连接；电压电流转换电路与信号放大输出电路连接，其中信号调理电路接收传感器的信号分别传递给信号放大输出电路、窗口鉴别比较显示电路，电压电流转换电路将电压转换以后分别给信号调理电路、电压电流转换电路供电。2、根据权利要求1所述的一种差动变压器位置信号放大传输装置,其特征在于所述的信号调理电路中采用AD598;信号放大输出电路中采用UA741或者LM741;电压电流转换电路中采用XTR110;电压转换电路中采用LT1021或者LT1019;窗口鉴别比较显示电路中采用TCA965。3、根据权利要求1所述的一种差动变压器位置信号放大传输装置，其特征在于所述的窗口鉴别比较显示电路输出接有两组LED灯。专利摘要一种差动变压器位置信号放大传输装置属于电子控制
技术领域：
，该装置包括电压转换电路，信号调理电路，信号放大输出电路，电压电流转换电路，窗口鉴别比较显示电路，其中信号调理电路分别与传感器、电压转换电路、窗口鉴别比较显示电路、信号放大输出电路连接；电压电流转换电路与信号放大输出电路连接，其中信号调理电路接收传感器的信号分别传递给信号放大输出电路、窗口鉴别比较显示电路，电压电流转换电路将电压转换以后分别给信号调理电路、电压电流转换电路供电。本实用新型实现了多种信号的输出，还实现了多种信号输出和LED位置状态显示。结构简单、性能稳定、制造成本低，实用推广性好。文档编号G01B7/02GK201173760SQ20082001194公开日2008年12月31日申请日期2008年4月3日优先权日2008年4月3日发明者马云鹏申请人:马云鹏