一种低成本高集成化的LVDT变送器的制作方法

一种低成本高集成化的lvdt变送器
技术领域
1.本实用新型涉及lvdt信号处理技术领域，特别是涉及一种低成本高集成化的lvdt变送器。


背景技术：

2.lvdt（linear variable differential transformer）是线性可变差动变压器缩写，属于直线位移传感器，它由一个初级线圈，两个次级线圈，铁芯，线圈骨架，外壳等部件组成。现有的lvdt调理电路采用独立元件搭建多谐振荡电路产生正弦激励信号，并通过三绕组变压器调理lvdt信号，如图1所示，这种方案中独立元件多，难以小型化，且故障点也多。此外，这种方案有3个线圈，工艺复杂，成本高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的一项或多项不足，提供一种低成本高集成化的lvdt变送器。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种低成本高集成化的lvdt变送器，包括：
5.单片机；
6.双刀双掷开关，所述双刀双掷开关的第一活动端通过第一切换开关连接至所述单片机的第一adc端或所述单片机的第二adc端，所述双刀双掷开关的第二活动端通过第二切换开关连接至所述单片机的第一adc端或所述单片机的第二adc端，所述双刀双掷开关的控制端与所述单片机的一个i/o端连接；
7.初级线圈，所述初级线圈的一端与所述单片机的dac端连接，所述初级线圈的另一端接地；
8.第一次级线圈，所述第一次级线圈的一端与双刀双掷开关的第一定端连接，所述第一次级线圈的另一端与双刀双掷开关的第二定端连接；
9.第二次级线圈，所述第二次级线圈的一端与双刀双掷开关的第一定端连接，所述第二次级线圈的另一端与双刀双掷开关的第二定端连接。
10.优选的，所述单片机的型号为c8051f350。
11.优选的，所述双刀双掷开关为模拟开关。
12.本实用新型的有益效果是：
13.（1）本实用新型中利用单片机的dac产生正弦信号，相较于现有技术中搭建的多谐振荡器，本实用新型中产生的正弦信号的频率更稳定；
14.（2）本实用新型中利用双刀双掷开关替代现有技术中的检波线圈及其附属电路（如图1中的第一三极管q1、第二三极管q2、第一电阻r1和第一电容c1等），减小了产品的体积，简化了生产工艺，降低了成本。
附图说明
15.图1为现有技术中lvdt调理电路的一种电路示意图；
16.图2为本实用新型中lvdt变送器的一种实施例的电路示意图。
具体实施方式
17.下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.参阅图2，本实施例提供了一种低成本高集成化的lvdt变送器：
19.所述lvdt变送器包括单片机u1、双刀双掷开关s1、初级线圈t1、第一次级线圈t2和第二次级线圈t3。在一个实施例中，所述单片机u1的型号为c8051f350，也可以根据需要选取其他具有同样功能的单片机u1。
20.所述单片机u1具有dac端、第一adc端、第二adc端和i/o端，所述双刀双掷开关s1的第一活动端通过第一切换开关连接至所述单片机u1的第一adc端或所述单片机u1的第二adc端，所述双刀双掷开关s1的第二活动端通过第二切换开关连接至所述单片机u1的第一adc端或所述单片机u1的第二adc端，所述双刀双掷开关s1的控制端与所述单片机u1的一个i/o端连接。
21.所述初级线圈t1具有第一端和第二端，所述初级线圈t1的第一端与所述单片机u1的dac端连接，所述初级线圈t1的第二端接地。
22.所述第一次级线圈t2具有第一端和第二端，所述第一次级线圈t2的第一端与所述双刀双掷开关s1的第一定端连接，所述第一次级线圈t2的第二端与所述双刀双掷开关s1的第二定端连接。
23.所述第二次级线圈t3具有第一端和第二端，所述第二次级线圈t3的第一端与所述双刀双掷开关s1的第一定端连接，所述第二次级线圈t3的第二端与所述双刀双掷开关s1的第二定端连接。
24.本实施例利用单片机u1自带dac和adc的特点，搭配一些简易电路实现了集成化的lvdt变送器。单片机u1的dac输出正弦交流信号激励初级线圈t1，单片机u1产生的正弦交流信号稳定可靠，几乎不受环境温度的影响。单片机u1根据所述正弦交流信号的极性变化控制双刀双掷开关s1，将第一次级线圈t2和第二次级线圈t3感应的正弦交流信号整形成直流信号，然后将直流信号输送至单片机u1供单片机u1集成的adc采样电压。
25.在一个实施例中，所述双刀双掷开关s1为模拟开关。
26.在一个实施例中，所述单片机u1还具有rs485端口，所述rs485端口用于与外部装置连接，实现单片机u1与外部装置之间的通信。
27.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。


技术特征：
1.一种低成本高集成化的lvdt变送器，其特征在于，包括：单片机；双刀双掷开关，所述双刀双掷开关的第一活动端通过第一切换开关连接至所述单片机的第一adc端或所述单片机的第二adc端，所述双刀双掷开关的第二活动端通过第二切换开关连接至所述单片机的第一adc端或所述单片机的第二adc端，所述双刀双掷开关的控制端与所述单片机的一个i/o端连接；初级线圈，所述初级线圈的一端与所述单片机的dac端连接，所述初级线圈的另一端接地；第一次级线圈，所述第一次级线圈的一端与双刀双掷开关的第一定端连接，所述第一次级线圈的另一端与双刀双掷开关的第二定端连接；第二次级线圈，所述第二次级线圈的一端与双刀双掷开关的第一定端连接，所述第二次级线圈的另一端与双刀双掷开关的第二定端连接。2.根据权利要求1所述的一种低成本高集成化的lvdt变送器，其特征在于，所述单片机的型号为c8051f350。3.根据权利要求1所述的一种低成本高集成化的lvdt变送器，其特征在于，所述双刀双掷开关为模拟开关。

技术总结
本实用新型公开了一种低成本高集成化的LVDT变送器，包括单片机、双刀双掷开关、初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈，双刀双掷开关的第一活动端通过第一切换开关连接至单片机的第一ADC端或第二ADC端，双刀双掷开关的第二活动端通过第二切换开关连接至单片机的第一ADC端或第二ADC端，双刀双掷开关的控制端与单片机的一个I/O端连接；初级线圈的一端与单片机的DAC端连接，另一端接地；第一次级线圈和第二次级线圈的一端与双刀双掷开关的第一定端连接，第一次级线圈和第二次级线圈的另一端与双刀双掷开关的第二定端连接。本实用新型中利用双刀双掷开关替代检波线圈及其附属电路，减小了产品的体积，降低了成本。降低了成本。降低了成本。


技术研发人员：张贵生 程根 谢建丰
受保护的技术使用者：四川金码科技有限公司
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/8/8