通用LVDT信號(hào)調(diào)理電路

對(duì)于LVDT信號(hào)調(diào)理電路而言，輸出噪聲的主要來(lái)源是AD698的輸出紋波。相比之下，其他噪聲源（ AD8615）的電阻噪聲、輸入電壓噪聲和輸出電壓噪聲）要小得多。

當(dāng)電容值為0.39μF且反饋電阻兩端的并聯(lián)電容為10 nF（如圖3所示）時(shí)，AD698的輸出電壓紋波為0.4 mV rms.請(qǐng)注意，圖1中的簡(jiǎn)化原理圖并未顯示這些器件以及相關(guān)的引腳連接；但詳情可參見(jiàn)AD698數(shù)據(jù)手冊(cè)。

AD7992作為此應(yīng)用的良好備用器件，與3.4 MHz串行時(shí)鐘配合使用時(shí)，具有12位分辨率和每通道188 kSPS的采樣速率。

相位滯后/超前補(bǔ)償

AD698將返回信號(hào)與初級(jí)端參考振蕩器的輸入相乘，并通過(guò)解調(diào)產(chǎn)生輸出信號(hào)。少量的相移就會(huì)導(dǎo)致大量的線性誤差，對(duì)輸出而言就是欠沖。

相位超前網(wǎng)絡(luò)可補(bǔ)償E-100系列LVDT中初級(jí)到次級(jí)的？3°相移。圖4顯示了兩種不同的相位補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。

為合適的網(wǎng)絡(luò)選取元件值時(shí)，重要的是需注意RS和R T有效地構(gòu)成了一個(gè)電阻分壓器，在激勵(lì)信號(hào)達(dá)到AD698的±ACOMP輸入之前降低其幅度。這表示R T需比RS大得多。滯后/超前電路還給激勵(lì)輸出增加負(fù)載，因此建議采用較大的電阻值。最終目標(biāo)是以較小的幅度下降，在AD698ACOMP輸入端達(dá)到所需的相位滯后/超前。

根據(jù)下列等式可算出相位滯后/超前的量：

測(cè)試結(jié)果

使用連接J3的Measurement Specialties，Inc. E-100經(jīng)濟(jì)型LVDT，并通過(guò)數(shù)字示波器監(jiān)控EVAL-CN0301-SDPZ評(píng)估板上AD698J6的輸出，則實(shí)際輸出紋波為6.6 mV p-p，如圖5所示。

AD698輸出和AD8615輸入之間的低通濾波器（3 kΩ、0.01μF） ？3 dB帶寬為5.3 kHz，并可將紋波降低至2 mV p-p.

由于低通濾波器位于AD698輸出級(jí)和AD8615輸入級(jí)之間，數(shù)據(jù)便可從EVAL-CN0301-SDPZ評(píng)估板收集，如圖6所示。

AD698的紋波衰減至2 mV p-p，并且系統(tǒng)可獲得11位無(wú)噪聲代碼分辨率。

有關(guān)本電路筆記的完整設(shè)計(jì)支持包，請(qǐng)參閱http://www.analog.com/CN0301-DesignSupport.

飛行控制表面位置反饋中的應(yīng)用

在美國(guó)，無(wú)人駕駛飛行器（UAV），或稱無(wú)人駕駛飛機(jī)，正在國(guó)家安全方面扮演著越來(lái)越重要的角色。這些高科技、復(fù)雜的高空作業(yè)平臺(tái)受控于數(shù)英里外的人員，并且支持多任務(wù)。它們含有諸如空中偵察、作戰(zhàn)武器平臺(tái)、戰(zhàn)場(chǎng)戰(zhàn)區(qū)指揮和控制監(jiān)督或無(wú)人空中加油站等功能。

UAV上這種復(fù)雜的系統(tǒng)采用無(wú)數(shù)電子傳感器，用于精確控制和反饋。若要控制UAV的高度（俯仰、滾動(dòng)和偏航），則需使用執(zhí)行器對(duì)飛行控制表面施加作用力。這些執(zhí)行器能否對(duì)位置實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量對(duì)于保持正確的飛行路徑非常關(guān)鍵。

用于測(cè)量執(zhí)行器位置的傳感器需要滿足三個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)：精度高、可靠性高和重量輕。由Measurement Specialties，Inc.公司設(shè)計(jì)的LVDT可滿足全部三個(gè)屬性。