一种自监控差动变压传感器模拟平台的设计

《一种自监控差动变压传感器模拟平台的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第４５卷第５期航空计算技术Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．５２０１５年９月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＳｅｐ．２０１５一种自监控差动变压传感器模拟平台的设计康晓东，徐奡（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８）摘要：ＬＶＤＴ传感器广泛应用于航空领域，为了减少成本，前人曾采取过多种仿真模拟方法。而针对ＬＶＤＴ的特性，提出一种硬件自监控的ＬＶＤＴ传感器模拟平台，给出了相关计算和应用方法，提高了模拟器的测试覆盖率和可靠性，实验表明，方法达到了预期的仿真效果。关键词：ＬＶＤＴ；测试覆盖；硬件自监控中图分类号：ＴＰ２７２文献标

2、识码：Ａ文章编号：１６７１-６５４Ｘ（２０１５）０５-０１２８-０４APlatformforLVDTSimulationBasedonHardwareSelf-monitoringＫＡＮＧＸｉａｏ-ｄｏｎｇ，ＸＵＡｏ（Xi′anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute，AVIC，Xi′an７１００６８，China）Abstract：ＬＶＤＴｉｓａｌｉｎｅｒｓｅｎｓｏｒｗｈｉｃｈｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｖｉａｔｉｏｎａｒｅａ．Ｔｈｅｒｅａｒｅｌｏｔｓｏｆｗａｙｓｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔ

3、ｈｅＬＶＤＴ．Ｕｎｌｉｋｅｏｔｈｅｒｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａＬＶＤＴｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｗｈｉｃｈｈｉｇｈｌｙｉｍ－ｐｒｏｖｅｄｔｈｅｔｅｓｔｃｏｖｅｒａｇｅａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｂａｓｅｄｏｎｈａｒｄｗａｒｅｓｅｌｆ-ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．Ｔｈｅｄａｔａｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉ－ｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃａｎｂｅａｃｃｅｐｔｅｄａｓａｎａｃｕｔｅｒＬＶＤＴ．Keywords：ＬＶＤＴ；ｔｅｓｔｃｏｖｅｒａｇｅ；ｈａｒｄｗａｒｅｓｅｌｆ-ｍｏｎｉｔｏｒ引言芯），传感器原理如图１

4、所示。实际使用时，铁芯的一端与被测物体连接，当被测物体移动时，铁芯也被带动线性可调差动变压器（ＬｉｎｅａｒＶａｒｉａｂｌｅＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ在线圈内移动，从而改变了该空间的磁场分布，进而改Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ，ＬＶＤＴ）具有精度高、线性度高、可靠性高［１］变了初次级线圈之间的互感量M。当初级线圈供给一等优点，在航空领域广泛应用于飞机的传感器系统定频率的交变电压时，次级线圈就产生了感应电动势，中，包括驾驶员指令传感器的驾驶杆传感器以及舵面随着铁芯的位置不同，次级产生的感应电动势也不同。运动传感器，用于测量驾驶杆、平尾、襟翼、鸭翼等的位［２］于

5、是铁芯的位移量变成了输出电压量。移或角度偏转。鉴于实际传感器价格昂贵，固定型号传感器特性固定，为获取不同特性的传感器，一般采用仿真模拟的方式进行。最简单易行的方式是通过ＤＡ变换，除了使用专门的仪器测量其模拟的正确性外，尚缺乏其他有效监控手段。本文提出一种带有硬件自监控功能的ＬＶＤＴ模拟仿真平台。图１ＬＶＤＴ传感器原理图１差动变压传感器U１２＝jw×M１×Ip（１）ＬＶＤＴ是线性可变差动变压器缩写，属于直线位U３２＝jw×M２×Ip（２）移传感器。简单地说，其工作原理是铁芯可动变压U１２×U３２＝jw×（M１－M２）×Ip（３）［３］器。差动变压器式

6、位移变送器是由同心分布在线圈由于铁芯长度远小于线圈长度，因此初次级线圈骨架上的１个初级线圈ｂ，２个次级线圈Ｓ１和Ｓ２组的互感量M可以认为是常量。铁心移动时，有如下变成，线圈组件内有１个可自由移动的杆状磁芯（铁换关系：收稿日期：２０１５－０７－０７修订日期：２０１５－０８－３１基金项目：航空科学基金项目资助（２０１２１９３１００２）作者简介：康晓东（１９８４－），男，河南偃师人，工程师，硕士，主要研究方向为机载计算机应。２０１５年９月康晓东等：一种自监控差动变压传感器模拟平台的设计・１２９・当铁心在中心位置向上移动时，M１＝M＋△M，信号，模拟ＬＶＤ

7、Ｔ输出特性。根据前节的分析，ＬＶＤＴM２＝M－△M；差动传感器其次级线圈输出的电压差值即U１２－U３２当铁心在中心位置向下移动时，M１＝M－△M，的值与传感器铁芯位移成正比关系。因此，当ＬＶＤＴM２＝M＋△M；传感器发生位移时，对ＬＶＤＴ的模拟就是模拟出次级可以得到：线圈线性变化的两个电压分量。不同型号的ＬＶＤＴ，［５］U１２－U３２＝jw×２△M×Ip（４）四线制或五线制，次级线圈的电压输出分为两线制U１２＋U３２＝jw×２△M×Ip（５）和三线制，即两个电压量和三个电压量。本文模拟三当w，Ip为常数时，U１２－U３２正比于△M。差动种电压量的输

8、出，只不过中心抽头电压模拟为地。变压器是非闭合磁路，而且铁芯长度远小于线圈长度，简言之，对ＬＶＤＴ信号的模拟出两个电压分量