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本人吐血N天,请大虾出手相助

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楼主
本帖最后由 guang.yang 于 2012-3-27 17:46 编辑

先谢谢大家的参与,本人能力有限,吐血已经N天,最后只能求助网络上的兄弟姐妹了!

功能描述:
     本电路通过发送正弦信号驱动4个桥臂电阻R1,R2,R3,R4,其中R3,R4为真实的定值电阻,R1,R2为电感线圈(由于是电感,所以也是为什么要用正弦波来驱动,而不能采用直流的原因),R1,R2变化成反比关系,也就是说R1增大时,R2减小(实际就是差动电感传感器结构,通过衔铁的移动改变R1,R2的电感,间接改变R1,R2的阻值);

实现目标:
     通过V1与V2两端信号电压改变,测量出电压的具体变化量,并能知道是R1>R2还是R2>R1;

现在遇到的问题:
      本人通过仪表放大器,比如INA128(简单说就是减法器)把V1,V2分别引入仪表放大器的+Vin和-Vin,然后通过示波器检测仪表放大器的输出信号Vout,差动信号是有输出的,并且随着V1,V2两端差值的变化而变化;
      假设Vout变化是正弦波,但现在的问题是不能分出方向,无论是V1>V2还是V2>V1都是一样的正弦波,导致我现在无法知道方向;(我的理解是V1>V2是正弦波,那么V2>V1则应该是余弦波,)

      愚人我已经吐血N天,如骾在喉很是难受,还请大侠们提携一下,在下不胜感激;
附上:

相关帖子

沙发
guang.yang|  楼主 | 2012-3-24 20:17 | 只看该作者
占个沙发好用来跟帖:D

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板凳
xukun977| | 2012-3-24 20:50 | 只看该作者
不会帮顶。
接触过英特尔芯片内部真实电路,里面有两个模块均用类似的电阻电桥,来判断差分信号某方面特性
好像是左右各三(或四)个电阻!一比较器接左下脚和右上脚电阻,另一比较器是对称接法。
由于方法巧妙,当时没弄懂。
下周一上班再去仔细瞅瞅。

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地板
MCU52| | 2012-3-24 21:43 | 只看该作者
楼主是要检测相位吗?或者是检测衔铁和移动方向。
为什么不用相敏检波器呢。
输出是否是余弦取决于它们的相位差,也就是电感的不同,如果它们电感量相同输出为0

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5
NE5532| | 2012-3-24 21:49 | 只看该作者
我觉得楼主的思维有点混乱了,他开始用电桥是想测电压,做到一半又跑去做相位。其实楼主就按照电压来做也没啥问题,两个固定电阻都可以不要,交流从现在V1和V2的点接进去,从现在5V的点取电压就OK了。

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6
yinsirjeff| | 2012-3-24 21:56 | 只看该作者
5# NE5532
NE555就是高手啊,一语中的,指出LZ的问题所在啊

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7
hulx| | 2012-3-24 22:21 | 只看该作者
4楼说得对,你的需求看得有点纠结,大体要用到相敏检波电路,集成芯片可以看看AD630。更简单的,AD698,差动变压器专用的。

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8
guang.yang|  楼主 | 2012-3-25 10:02 | 只看该作者
楼主是要检测相位吗?或者是检测衔铁和移动方向。
为什么不用相敏检波器呢。
输出是否是余弦取决于它们的相位差,也就是电感的不同,如果它们电感量相同输出为0 ...
MCU52 发表于 2012-3-24 21:43


1,是的,我是要检测衔铁的移动方向和移动量;
2,相敏检波其实我知道有这个要求,但为什么,什么是相敏检波我不理解,所以现在出现了NE5532大虾说的思维混乱;
    手里有一个类似的电路,但采用二极管导致温漂严重,甚至淹没了测量信号,所以不实用;
    附件:

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9
guang.yang|  楼主 | 2012-3-25 10:12 | 只看该作者
我觉得楼主的思维有点混乱了,他开始用电桥是想测电压,做到一半又跑去做相位。其实楼主就按照电压来做也没啥问题,两个固定电阻都可以不要,交流从现在V1和V2的点接进去,从现在5V的点取电压就OK了。 ...
NE5532 发表于 2012-3-24 21:49


1,版主,我确实思维混乱,或者说我的基础知识不扎实,书到读时方恨少就是我现在的写照;
2,按照你的方案,我改了下原理图,但不知道如何把信号取出来,疑惑有三:
    2.1,我的画**确吗?
    2.2,如果正确,如何知道衔铁运动方向?
    2.3,如何把这个正弦信号变成直流或者说转变成AD能够采集的?

附件:

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10
guang.yang|  楼主 | 2012-3-25 10:15 | 只看该作者
谢谢3楼到7楼各位兄弟的回复,鄙人不胜感激!

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11
NE5532| | 2012-3-25 10:23 | 只看该作者
我说这样接,只是告诉你电桥能做到,这个电路肯定能做到,因为R1(准确说叫Z1)和R2(Z2)一个增大,另一个肯定减小,所以犯不着上电桥,直接分压就Ok了。电压或者相移的大小还取决于你用的交流的频率,还有一个问题就是到底有没有相移,相移多少?我没细想,也没仿真,心算估计应该是没有相移。不过楼主找个示波器看一下就明白了哈。

其实我提建议只是从原则方向上说,不是我说了就完全对,总的意思就是楼主要对自己方案有个把握,比如我问楼主,有相移没?有多大相移?方便检测不?楼主可能都答不上来。

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12
沈老| | 2012-3-25 10:56 | 只看该作者
按你的桥,假设R3;R4<< XL1 (XL2) ;即不考虑R3,R4引入的相移。
你测到的是:
Ixl1(流入电感1的电流)  -  Ixl2(流入电感2的电流)。这个电流有正负(比激励信号迟后90度)。相等时为0,正时表示与+-sin5v同相,负时与激励信号反相。
所以方向是要与+-sin5v激励信号比较才知道的。

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13
guang.yang|  楼主 | 2012-3-25 11:05 | 只看该作者
按你的桥,假设R3;R4
沈老 发表于 2012-3-25 10:56


沈老一语中的,应该是这个原因造成,但为什么,我一直不理解,或者说我基础知识不够,所以没有分析出来;
如果我**现在的方案,我应该看哪方面的知识,把我缺少的部分补起来,或者说沈老有没有解决方案?感谢!

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14
宋业科| | 2012-3-25 11:30 | 只看该作者
你的示波器看不出余弦。

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15
MCU52| | 2012-3-25 11:36 | 只看该作者
1;正弦交流电的分析方法,矢量法还是复数法
2;仪放的输出与输入标准信号的关系
3;检波方式的确定,是均值有效值还是相敏
4;AD拾取检波电压,计算,

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16
guang.yang|  楼主 | 2012-3-25 11:47 | 只看该作者
我觉得楼主的思维有点混乱了,他开始用电桥是想测电压,做到一半又跑去做相位。其实楼主就按照电压来做也没啥问题,两个固定电阻都可以不要,交流从现在V1和V2的点接进去,从现在5V的点取电压就OK了。 ...
NE5532 发表于 2012-3-24 21:49


1,谢谢版主的思路,我按照你的思路,只做电压比较,手动画了相关波形分析,是否正确,请版主指正;
2,如果正确,由于是交流信号,如何采集,或者说如何知道变化量,由于实际Z1,Z2的变化并不大,比如实际变化1mV,因此我要放大信号,本来想用仪表放大来做,但发现应该不对,所以不清楚如何处理;

望版主能给一个整体思路,谢谢!
附图:

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17
guang.yang|  楼主 | 2012-3-25 11:49 | 只看该作者
1;正弦交流电的分析方法,矢量法还是复数法
2;仪放的输出与输入标准信号的关系
3;检波方式的确定,是均值有效值还是相敏
4;AD拾取检波电压,计算, ...
MCU52 发表于 2012-3-25 11:36


15楼你好,谢谢提出的思路与方案,但个人能力有限,望展开来解释下,谢谢!

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18
沈老| | 2012-3-25 13:53 | 只看该作者
楼主没按我说的做,要测量R3R4上的 波形,这些波形也就是流过L1L2的电流的波形(迟后90度,即cos)
(假设R3;R4<< XL1 (XL2) ;即不考虑R3,R4引入的相移)
Z1=2什么意思? 2欧姆? 那么R3应该<0.2欧姆(所谓的<<)

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19
NE5532| | 2012-3-25 14:03 | 只看该作者
1,谢谢版主的思路,我按照你的思路,只做电压比较,手动画了相关波形分析,是否正确,请版主指正;
2,如果正确,由于是交流信号,如何采集,或者说如何知道变化量,由于实际Z1,Z2的变化并不大,比如实际变化1mV ...
guang.yang 发表于 2012-3-25 11:47


犯不着算,直接找个示波器看双踪就Ok了。

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20
zjp8683463| | 2012-3-25 16:29 | 只看该作者
LZ对半桥电感式传感器的调制解调方法不对
如果出现很大相移(激励与返回差7度以上),说明这个传感器不合格或调制频率不对.
一般方法就是对9楼电路进行全波整流后滤波,变成直流,与激励电压之比就是灵敏度系数.

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