提高電感傳感器測(cè)量靈敏度的方法

對(duì)于使用電容的電路，同樣對(duì)不同的電容值條件下的電路進(jìn)行仿真，選出性能最好的如圖5所示。


普通全橋在3．8～6．3 mH段，電壓變化范圍為-1．2～+1．3 V，電壓對(duì)電感的靈敏度為1 V／mH。線(xiàn)性度近似為1．38。對(duì)圖5(b)和圖5(c)使用Matlab進(jìn)行最小擬合直線(xiàn)如圖所示，在3．8～6．3 mH段，并聯(lián)方式輸出電壓的變化范圍為-2．66～+2．66V，靈敏度為2．130V／mH線(xiàn)性度可達(dá)1．68％。串聯(lián)方式的輸出電壓范圍約為-1．25～+1．25V，靈敏度約為2．130V／mH線(xiàn)性度可達(dá)1．33％。

3 分析與結(jié)論
如表1所示，為各電路的靈敏度和線(xiàn)性度，可以在損失較小線(xiàn)性度條件下，將靈敏度提高。對(duì)于半橋雖然將靈敏度提高了近200％，但犧牲的線(xiàn)性度較大。串聯(lián)電容的方式靈敏度幾乎沒(méi)有增大。性能最好的是并聯(lián)電容后的全橋電路，靈敏度提升了113％，且損失的線(xiàn)性度較小，只比原來(lái)增大21．7％，而且實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)軟件補(bǔ)償和事先標(biāo)定來(lái)彌補(bǔ)線(xiàn)性度的不足。

綜合理論分析和仿真結(jié)果，在激勵(lì)源確定和電感傳感器參數(shù)確定的情況下，通過(guò)計(jì)算可以得到一個(gè)恰當(dāng)?shù)碾娙葜担?dāng)在傳感器的兩部分線(xiàn)圈上并聯(lián)這個(gè)電容時(shí)，測(cè)量的靈敏度會(huì)有顯著提高，同時(shí)仍可以保持較好的線(xiàn)性度，從而達(dá)到改善和提高電感傳感器性能和最小分辨率的目的。