微功耗高速高探距无磁传感器电路的设计与实现

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用于测量位移或速度的无磁电感传感器技术,是计量测试技术领域的重要组成部分,可以被广泛应用于各类计量测试仪器仪表中。在国内,该类传感器技术还不够成熟,市面上大多为有磁类型的传感器,本项目旨在研究设计一种市面上没有的,具有优良特性的无磁电感传感器,因此该项目的研究具有广阔的市场前景,在理论上也具有重要的意义。本文介绍了一种无磁电感传感器电路,主要用于测量金属物体的平动位移或转动位移、平动速度或转动速度,且数字信号输出,能有效地满足所涉及领域中的测量应用需求。该传感器电路采用电感作为传感器的探头,主要电路结构由稳压电路、正弦波振荡电路、施密特触发电路等构成。在文中对该电路结构分模块的进行了介绍,针对每个模块的电路结构做出了基础理论分析,分离出了工作原理模型,并对电路的功能和性能分别进行了仿真测试和实物验证。本文介绍的传感器电路解决了有磁传感器的种种弊端,具有无磁、耐大温差、功耗极低、高探距、抗干扰能力强等优良特点,并且采样时探头对被测对象不产生任何阻力和影响,因此除常规应用外可适应特殊应用和条件严酷的工作场合。在应用方面,该传感器电路由于以数字信号的形式输出,因此可直接应用于多种智能仪表中,另外也可用于军品、工业品、科学实验专用仪器与设备、机器人运动传感器以及民用产品中。
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