单片机驱动的LVDT位移测量系统设计与实现

"单片机LVDT位移测量传感器设计" 本文介绍了一种基于单片机的LVDT（Linear Variable Differential Transformer，线性可变差动变压器）位移测量传感器的设计方案，该设计结合了现代电子技术，尤其是微电子学和计算机技术，以实现高精度、智能化的位移测量。LVDT传感器在工业现场和测试领域中具有广泛应用，能够适应恶劣环境。 0引言部分指出，随着智能仪器的发展，传统的电子测量仪器正逐渐被功能更强大、精度更高、自动化水平更高的智能设备替代。本文设计的电子秤利用单片机作为核心，采用LVDT传感器测量0~10mm的位移。传感器输出的模拟信号需经过前端放大、整形滤波等预处理，以便后续的A/D转换。 1设计目的明确，希望通过本次设计，加深对LVDT传感器在实际应用中的理解，掌握其组成的位移测量系统的工作原理，以及熟悉其性能特点和工程应用。 2系统设计原理中，选择了内含4KB程序存储器的8位单片机89C51，该单片机能满足系统需求并减少外围器件。LVDT传感器选用国内厂家的配套产品，以满足10mm的有效量程和0.01mm的精度要求。系统采用高速A/D转换器进行信号采样，并使用LED七段数码管显示测量结果。 3硬件电路设计部分，详细阐述了LVDT传感器的工作原理。差动变压器由一个中心移动芯棒和两个副绕组构成，当芯棒移动时，会导致两个副绕组产生的感应电动势发生变化，形成差动电压，这个电压与位移成正比，可用于位移测量。 3.1传感器的工作原理部分未给出完整信息，但通常，LVDT的工作机制是：当芯棒在原边线圈的磁场中移动时，改变了副边线圈的磁耦合，导致输出电压的变化。这个变化的电压经过调理电路后，可以被单片机处理并转化为位移值。 总结来说，该设计通过单片机控制和LVDT传感器的结合，实现了高精度的位移测量，同时考虑了信号调理、数据转换和结果显示等多个环节，充分体现了现代电子技术在测量领域的应用。这样的系统在自动化控制、过程检测等领域有广泛的实用价值。