1为什么电感式传感器测量电路中常用相敏检波器1为什么电感式传感器测量电路中常用相敏检波器
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1(为什么电感式传感器测量电路中常用相敏检波器,说明相敏检波器的原理。
电感式传感器常用的交流电桥有以下几种。
图14-1输出端对称电桥
(a)一般形式;(b)变压器电桥
图(a)为输出端对称电桥的一般形式。图中Z1、Z2为传感器,如果两线圈阻抗,Z1=r1+jωL1,Z2=r2+jωL2,r10=r20=r0,L10=L20=L0,R1、R2为外接电阻,通常Rl=R2=R。设工作时Z1=Z+ΔZ,Z2=Z-Δz,电源电势为E,于是
,,,,EZE...
1为什么电感式传感器测量电路中常用相敏检波器
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1(为什么电感式传感器测量电路中常用相敏检波器,说明相敏检波器的原理。
电感式传感器常用的交流电桥有以下几种。
图14-1输出端对称电桥
(a)一般形式;(b)变压器电桥
图(a)为输出端对称电桥的一般形式。图中Z1、Z2为传感器,如果两线圈阻抗,Z1=r1+jωL1,Z2=r2+jωL2,r10=r20=r0,L10=L20=L0,R1、R2为外接电阻,通常Rl=R2=R。设工作时Z1=Z+ΔZ,Z2=Z-Δz,电源电势为E,于是
,,,,EZErjLEL,,,,,,, U,,,,,,o222ZrjLrjL,,,,0000
由上式可知,这种测量电路的输出极性与电源有关,输出并不能判断出铁芯的移动方向,图(b)是图(a)的变型,称为变压器电桥。它以变压器两个次级作为电桥平衡臂。显然,其输出特性同(a)。差动变压器式传感器也存在同样的问题。相敏检波电路是常用的判别电路。图14-2为电路原理,Z1、Z2为传感器两线圈的阻抗,Z3,Z4构
成另两个桥臂,U为供桥电压,U。为输出。当衔铁处于中间位
置时,Zl=Z2,Z,电桥平衡,Uo,0。若衔铁上移,Z1增大, Z2
减小。如供桥电压为正半周,即A点电位高于B点,二极管D1、
D4导通,D2、D3截止。在A—E—C—B支路中C点电位由于Z1
增大而降低;在A—F—D—B支路中,D点电位由于Z2减小而增
高。因此D点电位高于C点,输出信号为正。如供桥电压为负
半周,B点电位高于A点,二极管D2、D3导通,D1、D4截止。
在B—C—F,A支路中,点电位由于Z2减小而比平衡时降低;
在B—D—E—A支路中,D点电位则因Z1增大而比平
图14,2 相敏检波电路 衡时增高。因此D点电位仍高于C点,输出信号仍为正。
同理可以证明,衔铁下移时输出信号总为负。于是,输
出信号的正负代表了衔铁位移的方向。
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