基于PSoC的數(shù)字式電渦流位移傳感器設(shè)計(jì).pdf

1、論文的研究?jī)?nèi)容是基于PSoC(Programmable System on Chip，可編程片上系統(tǒng))的數(shù)字式電渦流位移傳感器設(shè)計(jì)。電渦流位移傳感器是建立在電渦流效應(yīng)原理基礎(chǔ)上的一種將非電量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的非接觸式測(cè)量裝置，此裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但目前的電渦流位移傳感器存在環(huán)境影響和線性范圍以及探測(cè)線圈尺寸的問(wèn)題，這給某些特殊使用場(chǎng)合帶來(lái)了限制，因此解決上述問(wèn)題對(duì)電渦流位移傳感器的使用性能具有重要實(shí)際

2、意義。
　　本文為了解決電渦流位移傳感器在實(shí)際應(yīng)用中遇到的上述問(wèn)題，從以下幾個(gè)方面解決：一是通過(guò)在電渦流傳感器的基本理論上構(gòu)建有限元仿真電磁場(chǎng)的模型，分析以及改變探測(cè)線圈的尺寸和形狀對(duì)電渦流位移傳感器的影響，通過(guò)簡(jiǎn)化模型構(gòu)建的模型以及仿真結(jié)果的合理性來(lái)優(yōu)化電渦流傳感器的探測(cè)線圈；二是在測(cè)量電路上采用調(diào)頻式測(cè)量以頻率信號(hào)作為輸出電路，因?yàn)閭鞲衅魇且訮SoC芯片為核心，充分利用PSoC的內(nèi)部可配置的模擬數(shù)字資源（高精度、高帶寬、高靈活

3、性），測(cè)量電路使用反相器構(gòu)建振蕩電路，這樣的設(shè)計(jì)不僅電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積減小而且提高電渦流傳感器的穩(wěn)定性和抗干擾能力；三是通過(guò)把采集到的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行函數(shù)曲線擬合分析，分析得到比較好的數(shù)據(jù)處理方式，這樣可以減小電渦流位移傳感器的非線性誤差及提高傳感器的線性測(cè)量范圍，改善電渦流傳感器的使用性能。
　　本次設(shè)計(jì)的基于PSoC的數(shù)字式電渦流位移傳感器能夠穩(wěn)定的采集到實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了此次電渦流探測(cè)電路設(shè)計(jì)的可行性及正確性。通過(guò)基于PSoC的