技術分享:一種單片機LVDT位移測量傳感器設計

2013-10-31 11:35 來源:電子信息網(wǎng) 作者:蒲公英

隨著時代科技的迅猛發(fā)展,微電子學和計算機等現(xiàn)代電子技術的成就給傳統(tǒng)的電子測量與儀器帶來了巨大的沖擊和革命性的影響。智能儀器的核心部件是單片機,因其極高的性價比得到廣泛的應用與發(fā)展,從而加快了智能儀器的發(fā)展。而傳感器作為測控系統(tǒng)中對象信息的入口,越來越受到人們的關注。

0 引言

常規(guī)的測試儀器儀表和控制裝置被更先進的智能儀器所取代,使得傳統(tǒng)的電子測量儀器在遠離、功能、精度及自動化水平定方面發(fā)生了巨大變化,并相應的出現(xiàn)了各種各樣的智能儀器控制系統(tǒng),使得科學實驗和應用工程的自動化程度得以顯著提高。

本文設計的電子秤以單片機為主要部件,用匯編語言進行軟件設計,硬件則以差動變壓器式(LVDT)位移傳感器為主,測量0~10mm.傳感器輸出的電量是模擬量,數(shù)值比較小達不到A/D轉換接收的電壓范圍。所以送A/D轉換之前要對其進行前端放大、整形濾波等處理。然后,A/D轉換的結果才能送單片機進行數(shù)據(jù)處理并顯示。

1 設計目的

差動變壓器式(LVDT)位移傳感器廣泛應用于工業(yè)現(xiàn)場和測試領域,如過程檢測和自動控制、形變測量等,適用于油污、光照等惡劣環(huán)境。這種傳感器可靠而耐用,但選用它監(jiān)控機械位移量,還需設計與傳感器配套的測量裝置 研制開發(fā)的位移測量裝置適用于工業(yè)現(xiàn)場和多種測試領域。按照使用的要求,系統(tǒng)可實現(xiàn):有效量程10mm,精度0.0lmm; LED同時顯示1-4路測量值;零點值重置等功能。 通過本文夫人設計,達到以下三點:

(1)通過本次課程設計加深對差動變壓器電感傳感器在工程實踐中的應用的了解;

(2)掌握用這種傳感器組成位移測量系統(tǒng)的原理和方法;

(3)進一步掌握這種傳感器的性能特點和工程應用。

2 系統(tǒng)設計原理

本系統(tǒng)采用內(nèi)含4KB程序存儲器的8位單片微型計算機89C51,其內(nèi)部4KB程 序存貯器可以滿足本系統(tǒng)的需求,同時可以較大限度地減少外圍器件;按照有效量程和精度,本系統(tǒng)選用國內(nèi)廠家的配套產(chǎn)品 AC-LVDT傳感器;使用四組(每組5個)LED七段數(shù)碼管同時顯示四路測量值;用于過程控制的信號采樣應較快,應采用較高速的A/D轉換器。主程序流程圖、系統(tǒng)原理圖分別如圖1、圖2所示。

圖片1

圖1主程序流程圖

圖片2

圖2系統(tǒng)原理圖

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單片機 位移測量

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