中文摘要:
本測(cè)量系統(tǒng)采用平面線圈的電渦流傳感器結(jié)構(gòu), 定頻調(diào)幅式電渦流傳感器測(cè)量電路, 利用 MSP430F133 系列單片機(jī)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理,并對(duì)該測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用于防水?dāng)?shù)顯卡尺中的可行性進(jìn)行了初始階段的試驗(yàn)。與調(diào)頻電路相比,定頻調(diào)幅電路具有響應(yīng)快、功耗低、穩(wěn)定性好的突出特點(diǎn);MSP430F133 具有超低功耗特性,為本測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用于便攜式測(cè)量設(shè)備提供保證。
0 引言
傳統(tǒng)的電渦流傳感器主要應(yīng)用于變距離式測(cè)量。變距離式渦流傳感器的測(cè)試精度高,但測(cè)量范圍小。而變面積式的電渦流傳感器測(cè)量量程主要取決于線圈的尺寸。本文討論的變面積式電渦流傳感器采用平面線圈結(jié)構(gòu),利用MSP430F133 系列單片機(jī)對(duì)多通道渦流信號(hào)進(jìn)行采樣,擴(kuò)充了電渦流傳感器的測(cè)試量程,實(shí)現(xiàn)了橫向位移測(cè)量。研究這種電渦流傳感器的技術(shù),對(duì)于開(kāi)展移動(dòng)式傳感器的研究、拓寬渦流傳感器的使用范圍、新型傳感器的研制等均有理論指導(dǎo)意義。本測(cè)量系統(tǒng)采用MSP430 系列超低功耗類(lèi)型的單片機(jī),并將該測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用于防水?dāng)?shù)顯卡尺等手持設(shè)備中。
2 定頻調(diào)幅式測(cè)量電路
電渦流傳感器的測(cè)量電路可以歸納為:調(diào)幅式和調(diào)頻式兩種。調(diào)幅式又可分為恒定頻率的載波調(diào)幅式與頻率變化的載波調(diào)幅兩種。根據(jù)測(cè)量電路可以把電渦流傳感器分為3 種類(lèi)型,即:定頻調(diào)幅式, 變頻調(diào)幅式和調(diào)頻式,這里采用的是定頻調(diào)幅式電路 。
3 信號(hào)處理以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
MSP430 系列單片機(jī)的低功耗特性,使其廣泛應(yīng)用于便攜式設(shè)備中,本文提到的測(cè)量系統(tǒng)就采用了TI 公司的這一系列單片機(jī)中的MSP430F133 。其內(nèi)部自帶的ADC12 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊能夠?qū)崿F(xiàn)12 位精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換,具有高速通用的特點(diǎn),本數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)就是利用MSP430F133 實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和處理(見(jiàn)圖3) 。為了消除電路的非線性誤差、提高測(cè)量的靈敏度,對(duì)兩個(gè)傳感器線圈進(jìn)行差動(dòng)分析, 即利用 MSP430 對(duì)兩路輸出信號(hào)進(jìn)行多次數(shù)據(jù)采集,采用 ADC12 中序列通道多次轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換模式[6 ] ,利用 MSP430F133 進(jìn)行數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)處理,下面僅列出一個(gè)測(cè)量周期的數(shù)據(jù)采集結(jié)果,試驗(yàn)結(jié)果如圖... |
66821730(技術(shù)支持)
