位移测量装置_华中科技大学.doc

位移测量装置是一种用于精确测定物体位置变化的设备，它在科研、工程和工业领域有着广泛的应用。本文主要介绍了一种由华中科技大学电工电子科技创新中心设计的位移测量装置，该装置基于单片机控制和线性可变差动变压器（LVDT）传感器，能够实现高精度的位移测量。 系统的核心是微控制器，它负责整个系统的控制和数据处理。微控制器通过DDS（直接数字频率合成）芯片产生100kHz的正弦波信号，这个信号经过差分放大后输入到LVDT。LVDT是一种感应式传感器，它利用磁通变化原理工作，当磁棒在变压器线圈内部移动时，会改变次级线圈的输出电压。这种电压的变化被整流滤波并转换为直流电平，随后通过模数转换器（ADC）将模拟信号转变为数字信号，供微控制器处理。微控制器根据电压变化值计算出对应的位移值。 系统设计中，采用了真有效值转换电路来改善交流电压的测量精度，确保直流电平的准确性。此外，系统还集成了电机驱动部分，由微控制器控制直流电机转动，以驱动磁棒移动到指定的位移位置。这种电机驱动功能增强了系统的自动化程度，提高了测量效率。 人机交互方面，用户可以通过键盘输入预设的位移值，系统会在LCD液晶显示屏上显示当前的位移状态，提供了友好的操作界面。整个系统设计简洁，组件数量少，但精度较高，适合实际应用。 总结来说，该位移测量装置结合了先进的微控制器技术、高精度的LVDT传感器和有效的信号处理方法，实现了精确、便捷的位移测量。通过优化的电路设计和合理的系统架构，降低了成本，提高了实用性，是现代位移测量技术的一个优秀实例。