[发明专利]一种LVDT位移传感器的测试与分析装置

说明书

本发明公开了一种LVDT位移传感器的测试与分析装置，包括：位移量标定与微调装置，用于对不同形状和大小的位移传感器进行夹持、位移量固定和位移量微调；工作原理分析装置，用于获取位移传感器信号处理电路的输入输出映射关系，进而分析其工作原理；传导敏感性测试与分析装置，用于对位移传感器进行注入传导敏感性测试和初级线圈谐波激励测试及相应的分析；磁场辐射敏感性测试与分析装置，用于对位移传感器进行磁场辐射敏感性测试与分析。通过本发明的技术方案，能够适应性地对各种形状和大小的LVDT位移传感器进行系统性的电磁敏感性测试与分析。

技术领域

本发明属于电磁敏感性测试技术领域，尤其涉及一种LVDT位移传感器的测试与分析装置。

背景技术

航空航天及工业自动化领域中常用的线位移传感器为线性可变差动变压器（Linear Variable Differential Transformer），简称为LVDT。其主要由一个初级线圈，两个对称的次级线圈，可移动铁芯、测量杆、内部激励源(振荡器)和信号处理电路构成。铁芯随被测对象的移动而移动，将位移量转换为初级线圈和次级线圈之间互感的变化量，最终体现在次级线圈输出电压的变化上。

在航空航天领域中存在对多种位移量的测量需求，如飞机驾驶杆位置、脚蹬位置、航空发动机的油门杆位置、喷口位置以及飞机舵面的偏度等。在测量飞机驾驶杆位置的应用场景下，LVDT将飞机驾驶员的操纵指令转换为电信号并送入飞控计算机中，其能否正常工作直接关系到飞机操纵乃至飞行安全。

实用新型专利CN209991929U，LVDT直线位移传感器测量电路，涉及一种芯片调节、直流供电、直流信号输出的LVDT直线位移传感器测量电路, 以解决LVDT信号测量电路的补偿精度差和漂移、调节繁琐的问题，也可通过芯片补偿端点电压来增加LVDT的有效量程。

专利申请公开号CN105043232A，一种拖动式LVDT位移传感器校准装置及方法，可以有效解决拖动式LVDT位移传感器在试验或工业应用现场的校准及调试难题，可以快速、准确、方便的校准及调试LVDT位移传感器，具有装置轻便、方法简单、可靠性高、环境适应强、使用方便等特点。

专利申请公开号CN104913754A，提供一种位移传感器性能的检测装置及方法，用于精确地检测、判别位移传感器的性能指标，其位移传感器的铁芯运动行程和传感器的感应电压输出反映其性能，结合两种信号绘制的曲线就能判定其性能指标。

LVDT内部工作信号微弱，同时其本质上是一个磁敏感的变压器，有必要对其电磁敏感性进行测试和分析，为评估其在复杂电磁环境下的工作性能和提高其可靠性提供指导。有研究者提出一种在Ansys Maxwell中对LVDT的磁场辐射敏感性进行分析及补偿的仿真方法。首先在Ansys Maxwell中建立LVDT的物理结构模型，然后在Maxwell CircuitEditor模块中为该物理结构模型添加激励源和信号处理电路；接着对正常工况下和外磁场干扰工况下LVDT的输出特性曲线进行仿真；最后在LVDT的外壳处添加磁屏蔽层，针对该屏蔽层对LVDT输出特性曲线的影响进行仿真和分析。提出的LVDT敏感性仿真分析方法仅仅针对LVDT的磁敏感特性进行了仿真分析，没有分析其传导敏感性，也没有进行实物敏感性测试。因此该仿真分析方法不能够对LVDT的电磁敏感性进行系统性的测试与分析。

发明内容

为了解决上述已有技术存在的不足，适应性地对各种类型的LVDT位移传感器进行系统性的电磁敏感性测试与分析，本发明提出一种LVDT位移传感器电磁敏感性测试与分析装置，本发明的具体技术方案如下：

一种LVDT位移传感器的测试与分析装置，包括位移量标定与微调模块、工作原理分析模块、传导敏感性测试与分析模块及磁场辐射敏感性测试与分析模块，其中，