提高電感傳感器測量靈敏度的方法

對于使用電容的電路，同樣對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，電壓對電感的靈敏度為1 V／mH。線性度近似為1．38。對圖5(b)和圖5(c)使用Matlab進(jìn)行最小擬合直線如圖所示，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性度，可以在損失較小線性度條件下，將靈敏度提高。對于半橋雖然將靈敏度提高了近200％，但犧牲的線性度較大。串聯(lián)電容的方式靈敏度幾乎沒有增大。性能最好的是并聯(lián)電容后的全橋電路，靈敏度提升了113％，且損失的線性度較小，只比原來增大21．7％，而且實(shí)際應(yīng)用中，可以通過軟件補(bǔ)償和事先標(biāo)定來彌補(bǔ)線性度的不足。

綜合理論分析和仿真結(jié)果，在激勵源確定和電感傳感器參數(shù)確定的情況下，通過計(jì)算可以得到一個恰當(dāng)?shù)碾娙葜担?dāng)在傳感器的兩部分線圈上并聯(lián)這個電容時，測量的靈敏度會有顯著提高，同時仍可以保持較好的線性度，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。