專利名稱：：一種差動變壓器位置信號放大傳輸裝置的制作方法
技術領域：
：本實用新型屬于電子控制技術，特別涉及一禾中差動變壓器位置信號放大傳輸裝置。技術背景差動變壓器位移傳感器是一款機電產品，經常與液壓缸組合使用，應用在精度要求較高的液壓位置控制系統中，工作原理類似變壓器的作用原理，主要包括有銜鐵、一次繞組和二次繞組等。如圖1所示，一、二次繞組間的耦合能隨銜鐵的移動而變化，即繞組間的互感隨被測位移改變而變化。由于在使用時采用兩個二次繞組反向串接，以差動方式輸出，所以把這種傳感器稱為差動變壓器式電感傳感器，通常簡稱差動變壓器，它產生的電信號輸出與其分離式鐵芯的位移成正比。早期與之配套的硬件電路設計，都是用小規模集成電路和分離元件實現。除了由交流信號放大器、相敏檢波器、低通濾波器、直流信號放大器組成前級輸入電路，還需特別設計一個獨立的、頻率穩定的正弦波振蕩器。正弦波振蕩器輸出兩路等幅、同頻的正弦波信號，一路作為傳感器線圈的激磁信號；一路作為相敏檢波器的參考信號。但是由于兩路信號所走的路徑不同，在路徑中會產生不同的相移，不能實現相敏檢波。為了實現相敏檢波，必須在正弦波振蕩器和相敏檢波之間器增加一個移相器。由于零點殘余電壓和溫漂過大，導致測量精度較差，從而限制了測量儀器的精度提高。
實用新型內容為了解決已有技術的不足之處，本實用新型提供了一種結構簡單、外形小巧并且具有顯示功能、精確度高的一種差動變壓器位置信號放大傳輸裝置。該裝置包括電壓轉換電路，信號調理電路，信號放大輸出電路，電壓電流轉換電路，窗口鑒別比較顯示電路，其中信號調理電路分別與傳感器、電壓轉換電路、窗口鑒別比較顯示電路、信號放大輸出電路連接；電壓電流轉換電路與信號放大輸出電路連接，其中信號調理電路接收傳感器的信號分別傳遞給信號放大輸出電路、窗口鑒別比較顯示電路，電壓電流轉換電路將電壓轉換以后分別給信號調理電路、電壓電流轉換電路供電。該裝置輸出的信號既可以直流電壓輸出也可以轉換成0~20mA,4~20mA,5~25mA等多種標準信號輸出。輸出信號通過窗口鑒別比較顯示電路由LED燈顯示，信號也可以直接進入單片機、二次儀表、PLC等參與控制。本實用新型的有益效果是一塊AD598芯片完全取代了以前的正弦波振蕩器、交流信號放大器、相敏檢波器、直流信號放大器。解決了由于零點殘余電壓和溫漂過大，導致測量精度較差，從而提高了測量儀器的精度；同時實現了多種信號的輸出，滿足用戶的要求；還實現了多種信號輸出和LED位置狀態顯示。結構簡單、性能穩定、制造成本低，實用推廣性好。所設計的信號調理電路極大地改善了溫度漂移問題，解決了早期信號調理電路的零點殘余電壓問題。這在高溫、高噪聲工業環境中是十分重要的。測量精度可達滿量程的±1%，成本降低20%。同時儀器結構簡單、小巧，也便于技術人員攜帶，既能在計量室使用，也能安裝在生產現場測試。圖l.差動變壓器的結構示意圖；圖2.本實用新型的位置信號放大傳輸裝置原理框圖；圖3.本實用新型的位置信號放大傳輸裝置的電路圖。圖中l一次繞組，2第一個二次繞組，3第二個二次繞組，4銜鐵。具體實施方式結合附圖對本實用新型做進一步說明如圖2所示，是位置信號放大傳輸裝置原理框圖，介紹了此放大器的原理。該裝置包括電壓轉換電路，信號調理電路，信號放大輸出電路，電壓電流轉換電路，窗口鑒別比較顯示電路，其中信號調理電路分別與傳感器、電壓轉換電路、窗口鑒別比較顯示電路、信號放大輸出電路連接；電壓電流轉換電路與信號放大輸出電路連接，其中信號調理電路接收傳感器的信號分別傳遞給信號放大輸出電路、窗口鑒別比較顯示電路，電壓電流轉換電路將電壓轉換以后分別給信號調理電路、電壓電流轉換電路供電。如圖3所示，是本實用新型的位置信號放大傳輸裝置的一種實施方式，其中以AD598為核心的線位移差動變壓器信號調理電路；通過UA741將放大芯片輸出信號放大成標準的(MOV輸出的信號放大輸出電路；通過LT1021(或者LT1019等類似型號)實現的電壓轉換的電路；通過TCA965實現窗口鑒別比較顯示電路；以XTR110等類似型號為核心的電壓電流轉換電路。在現場工作時，需要向放大器提供24V直流電壓，24V直流電壓通過電壓轉換電路轉換成正負15V的電壓，向芯片AD598供電，同時向LT1021供電，輸出標準10V電壓信號作為窗口鑒別電路的一個標準電壓。芯片AD598的1腳接-15V,芯片AD598的20腳接十15V,C15、C16、C20是帶寬設置的電容。芯片AD598—部分為正弦波發生器2、3腳與初級線圈連接，正弦波發生器具有恒定的幅度和頻率，且不受時間和溫度的影響。它的頻率及幅值均可由少數外接元件確定；AD598的另一部分為線位移差動變壓器次級的信號處理部分，芯片AD598的10、11、17腳與次級線圈連接，17腳是接地的，通過這一部分產生一個與鐵芯位移成正比的直流電壓信號，芯片AD598的16腳輸出0-5V的信號。此直流電壓信號進入UA741的引腳3，經過放大作用將其轉換成標準的直流電壓信號0-10V輸出。同時由UA741輸出的直流電壓信號進入XTR110為核心的電壓電流轉換電路，信號與由引腳4進入，經過內部精密電阻網絡模塊、電壓/電流變換模塊、電流/電流變換模塊和精密+10V電壓基準模塊后，通過三極管T1輸出電流，通過撥碼開關實現0-20mA、4-20mA、5-25mA輸出，見表1.表1撥碼開關與輸出關系<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由AD598輸出的直流電壓信號，進入經由LT1021(或者LT1019等類似型號)提供參比電壓的窗口鑒別比較及顯示電路。其對應的參比電壓分別是OV、IOV。通過調整電位器P1,P2來校正進入TCA965的信號。校正方法按下強制按鈕SP1當L1亮時信號X)V，逆時針調整P2電位器。當L2亮時信號-OV，信號準確。當L3亮時信號OV，順時針調整P2電位器。同理，按下強制按鈕SP2當L4亮時信號HOV，逆時針調整P1電位器。當L5亮時信號-10V，信號準確。當L6亮時信號〈10V,順時針調整P1電位器。在調整電位器P1、P2時，要交替進行，務必使液壓缸處在最恰當的位置。電位器P3是調整差動變壓器初級線圈電壓的，最佳的電壓是3V，這個電壓狀態下即滿足要求也使得芯片不會在長時間使用時被燒壞。權利要求1、一種差動變壓器位置信號放大傳輸裝置，其特征在于該裝置包括電壓轉換電路、信號調理電路、信號放大輸出電路、電壓電流轉換電路和窗口鑒別比較顯示電路，其中信號調理電路分別與傳感器、電壓轉換電路、窗口鑒別比較顯示電路、信號放大輸出電路連接；電壓電流轉換電路與信號放大輸出電路連接，其中信號調理電路接收傳感器的信號分別傳遞給信號放大輸出電路、窗口鑒別比較顯示電路，電壓電流轉換電路將電壓轉換以后分別給信號調理電路、電壓電流轉換電路供電。2、根據權利要求1所述的一種差動變壓器位置信號放大傳輸裝置,其特征在于所述的信號調理電路中采用AD598;信號放大輸出電路中采用UA741或者LM741;電壓電流轉換電路中采用XTR110;電壓轉換電路中采用LT1021或者LT1019;窗口鑒別比較顯示電路中采用TCA965。3、根據權利要求1所述的一種差動變壓器位置信號放大傳輸裝置，其特征在于所述的窗口鑒別比較顯示電路輸出接有兩組LED燈。專利摘要一種差動變壓器位置信號放大傳輸裝置屬于電子控制
技術領域：
，該裝置包括電壓轉換電路，信號調理電路，信號放大輸出電路，電壓電流轉換電路，窗口鑒別比較顯示電路，其中信號調理電路分別與傳感器、電壓轉換電路、窗口鑒別比較顯示電路、信號放大輸出電路連接；電壓電流轉換電路與信號放大輸出電路連接，其中信號調理電路接收傳感器的信號分別傳遞給信號放大輸出電路、窗口鑒別比較顯示電路，電壓電流轉換電路將電壓轉換以后分別給信號調理電路、電壓電流轉換電路供電。本實用新型實現了多種信號的輸出，還實現了多種信號輸出和LED位置狀態顯示。結構簡單、性能穩定、制造成本低，實用推廣性好。文檔編號G01B7/02GK201173760SQ20082001194公開日2008年12月31日申請日期2008年4月3日優先權日2008年4月3日發明者馬云鵬申請人:馬云鵬