中文摘要: 本測量系統(tǒng)采用平面線圈的電渦流傳感器結構, 定頻調幅式電渦流傳感器測量電路, 利用 MSP430F133 系列單片機對測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行采集和處理,并對該測量系統(tǒng)應用于防水數(shù)顯卡尺中的可行性進行了初始階段的試驗。與調頻電路相比,定頻調幅電路具有響應快、功耗低、穩(wěn)定性好的突出特點;MSP430F133 具有超低功耗特性,為本測量系統(tǒng)應用于便攜式測量設備提供保證。

0 引言 傳統(tǒng)的電渦流傳感器主要應用于變距離式測量。變距離式渦流傳感器的測試精度高,但測量范圍小。而變面積式的電渦流傳感器測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構,利用MSP430F133 系列單片機對多通道渦流信號進行采樣,擴充了電渦流傳感器的測試量程,實現(xiàn)了橫向位移測量。研究這種電渦流傳感器的技術,對于開展移動式傳感器的研究、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意義。本測量系統(tǒng)采用MSP430 系列超低功耗類型的單片機,并將該測量系統(tǒng)應用于防水數(shù)顯卡尺等手持設備中。 2 定頻調幅式測量電路 電渦流傳感器的測量電路可以歸納為:調幅式和調頻式兩種。調幅式又可分為恒定頻率的載波調幅式與頻率變化的載波調幅兩種。根據(jù)測量電路可以把電渦流傳感器分為3 種類型,即:定頻調幅式, 變頻調幅式和調頻式,這里采用的是定頻調幅式電路 。 3 信號處理以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) MSP430 系列單片機的低功耗特性,使其廣泛應用于便攜式設備中,本文提到的測量系統(tǒng)就采用了TI 公司的這一系列單片機中的MSP430F133 。其內部自帶的ADC12 模數(shù)轉換模塊能夠實現(xiàn)12 位精度的模數(shù)轉換,具有高速通用的特點,本數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)就是利用MSP430F133 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和處理(見圖3) 。為了消除電路的非線性誤差、提高測量的靈敏度,對兩個傳感器線圈進行差動分析, 即利用 MSP430 對兩路輸出信號進行多次數(shù)據(jù)采集,采用 ADC12 中序列通道多次轉換的轉換模式[6 ] ,利用 MSP430F133 進行數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)處理,下面僅列出一個測量周期的數(shù)據(jù)采集結果,試驗結果如圖... |