基于PSoC的數(shù)字式電渦流位移傳感器設計.pdf

1、論文的研究內(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計。電渦流位移傳感器是建立在電渦流效應原理基礎上的一種將非電量轉換成電信號的非接觸式測量裝置，此裝置具有結構簡單、靈敏度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強等優(yōu)點。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線圈尺寸的問題，這給某些特殊使用場合帶來了限制，因此解決上述問題對電渦流位移傳感器的使用性能具有重要實際

2、意義。
　　本文為了解決電渦流位移傳感器在實際應用中遇到的上述問題，從以下幾個方面解決：一是通過在電渦流傳感器的基本理論上構建有限元仿真電磁場的模型，分析以及改變探測線圈的尺寸和形狀對電渦流位移傳感器的影響，通過簡化模型構建的模型以及仿真結果的合理性來優(yōu)化電渦流傳感器的探測線圈；二是在測量電路上采用調(diào)頻式測量以頻率信號作為輸出電路，因為傳感器是以PSoC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），測量電路使用反相器構建振蕩電路，這樣的設計不僅電路結構簡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；三是通過把采集到的測量數(shù)據(jù)進行函數(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量范圍，改善電渦流傳感器的使用性能。
　　本次設計的基于PSoC的數(shù)字式電渦流位移傳感器能夠穩(wěn)定的采集到實驗測量數(shù)據(jù)，驗證了此次電渦流探測電路設計的可行性及正確性。通過基于PSoC的