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- LVDT定位傳感器中非線性問(wèn)題的解決方法-簡(jiǎn)介
- 來(lái)源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/9/24
介紹
傳感元件可將相關(guān)物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。傳感元件的常見(jiàn)輸出特征是非線性，即傳感元件的輸出不隨相關(guān)物理量的變化而發(fā)生線性變化。這種非線性會(huì)導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確，存在誤差。
本文主要介紹糾正線性可變差分變壓器 (LVDT) 定位傳感器中非線性問(wèn)題的方法，適用于汽車液壓閥定位傳感等眾多應(yīng)用。此外，本文探討的內(nèi)容還適合超聲波停車輔助等其它類型的汽車傳感器應(yīng)用。
支持高頻率輸出的傳感器
許多傳感元件產(chǎn)生的電信號(hào)都是相對(duì)的高頻率信號(hào)。這既是因?yàn)閭鞲性募?lì)信號(hào)是高頻率信號(hào)，也因?yàn)楸粶y(cè)量的物理量在性質(zhì)上屬于高頻率。典型的例子就是使用 LVDT 定位傳感器對(duì)汽車液壓閥進(jìn)行定位測(cè)量。該傳感器屬于高頻率性質(zhì)的原因是 LVDT 初級(jí)線圈是通過(guò)5KHz 等高頻信號(hào)激勵(lì)的。同樣，超聲波停車輔助應(yīng)用使用的壓電變送器輸出也屬于高頻率，因?yàn)樽兯推鳒y(cè)量的是超聲波強(qiáng)度，其信號(hào)頻率大于 20KHz。
在傳感器輸出高頻率信號(hào)的情況下，信號(hào)信息通常大多嵌入在信號(hào)的振幅中。圖 1 是高頻率傳感器信號(hào)的時(shí)間曲線圖，而且振幅代表傳感器測(cè)量的物理量變化。該信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
其中 AC 是傳感器的激勵(lì)振幅，ωC 是以弧度／秒為單位的傳感器激勵(lì)頻率，AS 是需測(cè)量物理量的振幅，而ωS 則是以弧度／秒為單位的需測(cè)量物理量的頻率。
假定有用信號(hào)的振幅小于高頻率載波信號(hào)的振幅，則 y(t) 就是無(wú)失真的調(diào)幅信號(hào)。
注意，在某些情況下，信號(hào)信息也能嵌入在信號(hào)的頻率中。例如，如果正在移動(dòng)的汽車需要使用保險(xiǎn)杠或后視鏡中的超聲波變送器測(cè)量與另一輛移動(dòng)車輛的距離，那么信號(hào)的頻率將根據(jù)多普勒效應(yīng)提供相關(guān)車輛相對(duì)速度的信息。
本文討論的重點(diǎn)是如何從高頻率傳感器的輸出提取振幅信息。提取振幅信息的技術(shù)也稱為振幅解調(diào)。（未完待續(xù)）
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