位移测量装置 指导教师：葛华 队员及年级：王鹏杰 电子 0501罗苏安 电子 0501孙飞 电子 0502 学校及院系：武汉理工大学信息工程学院电子科学与技术专业 摘要：本文基于 TI 公司的单片机 MSP430F149，设计了一款位移测量装置，该 系统主要由激励电路、线性可变差动变压器电路、放大整流滤波电路和数据采集 及处理电路四大部分组成。基于性价比的考虑，所有电路均采用 TI 公司的芯片 设计。经测试，系统各项性能指标都达到并超过了设计要求，工作稳定，用户界 面友好。 关键字：MSP430F149；差动变压器；位移测量；数据处理 Abstract:BasedonTI'sMSP430F149 micro-controller,thetitledesigneda displacement measuring device that the system is mainly inspired by the circuit of the linear variable differential transformer, rectifier＆filter circuit and data acquisition and processing circuit. Based on cost considerations, all the circuits use TI's chips to design it. After test, the system performance targets are reached and some exceeds the design requirements. Keywords: MSP430F149;Differential Transformer;Displacement Measurement; Data Processing 1方案设计 1.1 理论分析 根据题目要求，本系统设计目标主要包括四大部分：激励电路、线性可变差 动变压器电路、放大整流滤波电路和数据采集及处理电路。如图 1 所示。 1 1 上述位移测量装置的工作原理是：激励电路产生正弦波信号经放大电路放 大，差分输出运放变成两路相位相差π的正弦信号，驱动差动变压器初级线圈。 差动变压器的次级线圈感应出感生电压，电压的大小与变压器中磁棒的位置以及 初级激励信号大小有关，当激励信号大小不变时次级输出信号幅值大小取决于磁 棒的位置。在一定长度范围内，磁棒位