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1、第37卷第5期火箭推進(jìn)V01．37．No．52011年1O月JOURNALOFROCKETPROPULSIONOct．201l高精度新型調(diào)制變送器設(shè)計(jì)與應(yīng)用李正兵，蔣興加，王小麗-(西安航天動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)研究所，陜西西安710100；廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西南寧530007)摘要：從傳感器測(cè)量物理量的原理出發(fā)，通過(guò)對(duì)傳感器輸出信號(hào)的特點(diǎn)分析，闡述了高精度新型調(diào)制變送器獲取被測(cè)信號(hào)的設(shè)計(jì)思想與組成單元，詳細(xì)分析了變送器關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)原理。電容變送器在試車臺(tái)液位遠(yuǎn)傳系統(tǒng)中的成功應(yīng)用表明，新型調(diào)制變送器具有精
2、度高、通用性強(qiáng)、使用可靠等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：信號(hào)變換；交流激勵(lì)；變送器中圖分類號(hào)：V434—34文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672—9374f2011)05—0069—05Designandapplicationofnewtypehigh—accuracymodulationtransmitterLIZheng—bing，JIANGXing-jia，WANGXiao—li(1．Xi’anAerospacePropulsionTestTechniqueInstitute，Xi’an710000，China；2
3、．GuangxiElectromechnicalTechnologyCollege，Nanning530007，China)Abstract：Proceedingfromtheprincipleofphysicalquantitymeasurementwithasensor，thede-signideaofcatchingthedetectedsignalbythehigh·-accuracymodulationtransmitteranditscomposi-tionaredescribedbyan
4、alyzingcharacteristicsofthesensoroutputsignals．Thedesignprincipleofthekeycircuitsinthetransmitterisanalyzedindetail．Thesuccessfulapplicationofthecapacitancetransmitterinthelongrangeliquidleveltransmissionsystemoftherocketenginetest—standshowsthatthenewm
5、odulationtransmitterhasthecharacteristicsofhighaccuracy，generalizationandhighreliability．Keywords：signaltransformation；ACexcitation；transmiter其輸出信號(hào)一般需要經(jīng)過(guò)變換器處理。變送器是0引言將非標(biāo)準(zhǔn)的傳感器輸出的信號(hào)調(diào)理成標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號(hào)的電路單元，以方便數(shù)字儀表、PLC、傳感器就是將被測(cè)物理量按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)等測(cè)控系統(tǒng)使用。對(duì)于輸出為電阻、電換成電信號(hào)
6、的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)感或電容c等參數(shù)類型的傳感器，需要將可換元件組成。由于受傳感器結(jié)構(gòu)等因素的影響，變參數(shù)，和CX變換成標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓輸出，收稿日期：2010—06—19；修回日期：2010—12—06基金項(xiàng)目：中國(guó)航天科技集團(tuán)公司支撐項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介：李正兵(1968一)，男，高級(jí)工程師，研究領(lǐng)域?yàn)橐后w火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試車測(cè)量與控制技術(shù)70火箭推進(jìn)2011年10月這種變送器稱為調(diào)制變送器。對(duì)于傳統(tǒng)電容或電壓。當(dāng)阻抗變化時(shí)，根據(jù)電路原理有：感變送器，將傳感器輸出電容c或電感作為礦x：J『×Zx：V×
7、Zx)振蕩電路的阻抗元件，通過(guò)測(cè)量阻抗引起振動(dòng)頻率的變化，表征被測(cè)物理量，該類變送器通用性當(dāng)>>時(shí)，有和線性較差，精度低，維護(hù)困難。本文針對(duì)連續(xù)v+zs×ZxV×Zx：kZx式電容液面計(jì)設(shè)計(jì)的高精度新型調(diào)制變送器可以Xzx適用于電容、電阻及電感等參數(shù)的變換要求。=Ij}(z0+)=zo+kAX=V0△(2)1調(diào)制變送器設(shè)計(jì)原理其中V0·Zo，：調(diào)制變送器需要把傳感器輸出的電信號(hào)變換即當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓礦、標(biāo)準(zhǔn)阻抗一定時(shí)，后為常數(shù)；為標(biāo)準(zhǔn)的電壓或電流，即把物理量引起的電阻、傳感器的輸出阻抗zY隨被測(cè)物理量線性變
8、化時(shí)，電感、電容變化轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，然后對(duì)電壓進(jìn)也將線性變化，變送器將變成標(biāo)準(zhǔn)電流或行放大、濾波、調(diào)零等處理。調(diào)制變送器設(shè)計(jì)原電壓，即可方便顯示被測(cè)物理量。對(duì)電容液面?zhèn)骼砜驁D如圖1所示。感器而言，其輸出為電容，圖2中與交換位置，電壓關(guān)系分析如下：(3)圖1調(diào)制變送器原理框圖丁蘭×1=cx(4)Fig．1Principlediagramofmodulationtransmitter2"~fCx‘2vfCs當(dāng)Cs>>C時(shí)，公式(4)變成變送器信號(hào)提取電路利用
