单片机驱动LVDT传感器设计：智能电子测量的革新

随着科技的飞速发展，电子测量领域正经历一场深刻的变革。单片机作为智能仪器的核心，因其高性价比和强大的功能，成为了电子测量系统的关键组件。本文重点探讨的是电子测量中基于单片机的LVDT（Linear Variable Differential Transformer，线性可变差动变压器）位移传感器的设计。 LVDT是一种常用的位移传感器，其工作原理是利用电磁感应的原理，通过改变输入线圈的磁场来测量线性位移。这种传感器在工业环境下的应用广泛，例如过程控制、设备检测和结构形变测量等，因其能抵抗恶劣环境的影响，如油污和光照，具有很高的可靠性。 在这个项目中，设计者使用单片机作为控制单元，利用汇编语言进行软件编程，确保了系统的高效性和精确性。由于LVDT输出的模拟信号强度通常较弱，不足以直接驱动A/D（Analog-to-Digital，模拟-数字）转换器，因此设计中包含了前置放大、信号整形和滤波等步骤，以增强信号并将其转化为数字信号。 设计的主要目标有两点： 1. 深入理解并实践LVDT在实际工程中的应用，特别是如何将其与单片机集成，构建一个能够准确测量10mm范围内位移，精度高达0.01mm的测量系统。这有助于学生掌握位移传感器的工作原理以及在实际测量系统中的集成方法。 2. 实现多项实用功能，如LED显示多路测量值，以及零点重置等，以满足工业现场和实验室的不同需求。这些功能的实现展示了单片机在控制和数据处理方面的灵活性，提高了整个系统的智能化程度。 通过这个项目，不仅锻炼了学生的电路设计和编程技能，也让他们亲身体验了电子测量技术的前沿进展，为进一步深入研究或实际工作打下了坚实的基础。本文的研究与设计旨在推动电子测量技术向更高精度、更强适应性和智能化方向发展。