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2008 年TI 杯湖北省大学生电子设计竞赛试题(A 题)

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沙发
发表于 2015-9-2 10:36:42 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
   位移测量装置(A 题)
                 【本科组】
一、任务
设计并制作一台位移测量装置,其原理示意图如图1 所示(虚线框内部分可以用硬
件实现,也可以用软件实现)。
二、要求
1. 基本要求
(1)制作正弦信号激励电路,技术指标如下:
a. 频率:100kHz;
b. 驱动线性可变差动变压器时输出波形无明显失真(要求在图1 的C 点预留
测量端)。
(2)设计、制作差动信号测量电路,包括线性可变差动变压器,放大、整流、滤
波等电路,数据处理和显示等单元。在图1 中的A、B 两点分别输出直流电
压信号VA、VB(要求A、B 两点预留测量端)。
(4)测量的位移范围为-10~+10 mm,测量误差的绝对值不大于2mm。
2. 发挥部分
(1)将测量的位移范围扩展到-20~+20mm,测量误差达到基本要求(4)。
(2)进一步提高位移测量精度。
(3)设计一个闭环控制电路,要求用直流电机(不允许使用步进电机)驱动磁棒
移动,控制磁棒达到设定位移,位移误差的绝对值不大于2mm。
(4)其他。
三、说明
1. 至少使用3 片TI 公司的芯片,其中差分输出电路指定使用THS4503;推荐使用
的芯片有:①ADC:ADS7886;②DAC:TLV5616。
2. 线性可变差动变压器的磁棒可选用收音机的中波用铁淦氧磁棒,亦可选用其他合
适的磁性材料棒。线圈建议用φ(0.1~0.2)mm 的漆包线绕制在牛皮纸或其他绝缘材料制
作的骨架上,整个线圈固定在一块绝缘板上。磁棒的一端可用环氧树脂粘接一段绝缘杆,
手持绝缘杆可使磁棒沿线圈轴向移动。要求在绝缘板和绝缘杆上用细线标出位移显示为
0 时的相对位置。设计、绕制线圈时应注意以下两点:①避免电路出现谐振;②为保证
测量的线性,L2 和L3 的绕制位置应严格对称于L1。
3. 设计报告正文应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图和主要的测试
结果。完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果可用附件给出。

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