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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf das technische Gebiet elektronischer Schaltungen und insbesondere auf eine Signaldemodulationsschaltung und eine Abtastvorrichtung.
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HINTERGRUND
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Die vorhandene Signaldemodulationsschaltung erzeugt im Allgemeinen ein Erreger-Sinuswellensignal und wendet es dann in einem Verfahren der kapazitiven Kopplung direkt auf die Primärspule eines linearen variablen Differenzialtransformators (LVDT) an, da die Primärspule ein elektromagnetisches Feld erzeugt, der weichmagnetische Kern magnetisiert wird, was wiederum das Magnetfeld des LVDT beeinflusst, wenn sich der Eisenkern bewegt, ändert sich die Ausgangswechselspannung der beiden Sekundärspulen mit der Bewegung des Eisenkerns. Gleichzeitig, wenn die Ausgangswechselspannung der Sekundärspule in eine erforderliche Gleichspannung oder ein Stromsignal umgewandelt wird, wird im Allgemeinen ein Diodengleichrichtungsfilter oder ein einzelner Operationsverstärker-Präzisionsgleichrichter mit einem aktiven Filter eingesetzt, aber ein Diodengleichrichtungsfilter weist ein Problem des Diodenspannungsabfalls auf, und wenn die Ausgangsspannung sehr niedrig ist, wird die Diode nicht leiten. Daher wird der Diodengleichrichtungsfilter nur in weniger anspruchsvollen Schaltungen verwendet. Wenn im Allgemeinen ein einzelner Operationsverstärker-Präzisionsgleichrichter mit einem aktiven Filter eingesetzt wird, ändert sich die Impedanz mit der Polarität des Eingangs.
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In der bestehenden Signaldemodulationsschaltung wird die von der Sekundärspule abgegebene Wechselspannung nicht gleichgerichtet und gefiltert, was ein Problem der Instabilität der Schaltung nach sich zieht.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist es, eine Signaldemodulationsschaltung und eine Abtastvorrichtung bereitzustellen, um das Problem zu lösen, dass in der bestehenden Signaldemodulationsschaltung die von der Sekundärspule abgegebene Wechselspannung nicht gleichgerichtet und gefiltert wird, was zu einem Problem der Schaltungsinstabilität führt.
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Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Anmeldung stellt eine Signaldemodulationsschaltung zum Empfangen eines Signals und Demodulieren desselben, und zum Bereitstellen eines voreingestellten Gleichstromsignals für eine Last zur Verfügung, die Signaldemodulationsschaltung beinhaltet:
- ein Operationsverstärkungsmodul, das konfiguriert ist, um das Signal zu verstärken;
- ein Vergleichsmodul, das konfiguriert ist, um das Signal zu vergleichen und ein Impulssignal auszugeben;
- ein phasensensitives Erkennungsmodul, das mit dem Operationsverstärkungsmodul und dem Vergleichsmodul verbunden und konfiguriert ist, um das verstärkte Signal zu gleichrichten und einen Gleichstrom auszugeben;
- ein erstes Filtermodul, das mit einem Ausgang des phasensensitiven Erkennungsmoduls verbunden und konfiguriert ist, um das Gleichstromsignal zu filtern und ein Gleichstromspannungssignal auszugeben; und
- ein Umwandlungsmodul, das mit einem Ausgang des ersten Filtermoduls verbunden und konfiguriert ist, um das Gleichstromspannungssignal in das voreingestellte Gleichstromsignal umzuwandeln;
- das Umwandlungsmodul umfasst eine Umwandlungs-Verarbeitungseinheit und eine Rückkopplungseinheit, und die Rückkopplungseinheit ist konfiguriert, um ein von der Umwandlungs-Verarbeitungseinheit ausgegebenes Signal auf einen Eingang der Umwandlungs-Verarbeitungseinheit zurückzuführen, so dass sich das ausgegebene, voreingestellte Gleichstromsignal mit der Last nicht ändert.
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Ein zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Anmeldung stellt eine Abtastvorrichtung zum Bereitstellen eines voreingestellten Gleichstromsignals für eine Last zur Verfügung, wobei die Abtastvorrichtung ein Abtastelement und die Signaldemodulationsschaltung nach einem der Patentansprüche 1-10 beinhaltet;
das Abtastelement konfiguriert ist, um ein Abtastsignal zu erzeugen;
die Signaldemodulationsschaltung konfiguriert ist, um das Abtastsignal zu empfangen und eine Signaldemodulationsverarbeitung daran durchzuführen und das voreingestellte Gleichstromsignal auszugeben.
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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Signaldemodulationsschaltung in der Signaldemodulationsschaltung und der Abtastvorrichtung ein Operationsverstärkungsmodul, ein Vergleichsmodul, ein phasensensitives Erkennungsmodul, ein Filtermodul und ein Umwandlungsmodul beinhaltet; und nachdem das empfangene Signal durch das Operationsverstärkungsmodul verstärkt und das Signal durch das Vergleichsmodul verglichen wurde, und dann das Signal durch das phasensensitive Erkennungsmodul in ein Gleichstromsignal gleichgerichtet wurde, filtert das Filtermodul das Gleichstromsignal und gibt ein Gleichspannungssignal aus, und schließlich wird das Gleichspannungssignal durch das Umwandlungsmodul in ein voreingestelltes Gleichstromsignal umgewandelt, um die Last zu versorgen. Dadurch wird, nachdem das Signal verstärkt, verglichen, gefiltert, gleichgerichtet und umgewandelt wurde, der Effekt der Ausgabe eines voreingestellten Gleichstromsignals an das Lastkontaktloch realisiert, und die Schaltung ist stabil; und eine Rückkopplungseinheit ist im Umwandlungsmodul so angeordnet, dass sich das Ausgangssignal mit der Last nicht ändert, wodurch das Problem, dass in der bestehenden Signaldemodulationsschaltung die von der Sekundärspule ausgegebene Wechselspannung nicht gleichgerichtet und gefiltert wird, was zu einem Problem der Schaltungsinstabilität führt, gelöst wird.
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Figurenliste
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- 1 ist ein schematisches Modulstrukturdiagramm einer von der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Signaldemodulationsschaltung.
- 2 ist ein schematisches Modulstrukturdiagramm einer von der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Abtastvorrichtung.
- 3 ist ein exemplarisches Schaltungsdiagramm einer von der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Abtastvorrichtung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Um den Zweck, die technische Lösung und die Vorteile der vorliegenden Anmeldung klarer und verständlicher zu machen, wird die vorliegende Anmeldung im Folgenden anhand von beigefügten Figuren und Ausführungsformen näher beschrieben. Es ist zu verstehen, dass die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsformen lediglich dazu dienen, die vorliegende Anmeldung zu veranschaulichen, aber nicht einzuschränken.
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Die Signaldemodulationsschaltung und die Abtastvorrichtung, die durch die Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt werden, [sehen vor,] dass eine Magnetperle, eine transiente Rückhaltediode, ein Kondensator und eine Inversionsschutzdiode dem Leistungseingangsabschnitt der Signaldemodulationsschaltung hinzugefügt werden, die eine starke Schutzfunktion bei einem Einwirken externer elektrischer Signale aufweisen; eine Primärerregungssignalerzeugungsschaltung wird mit einem Operationsverstärker und einer RC-Schaltung kombiniert, um ein sägezahnwellentypisches Signal zu erzeugen, und dann durch einen aktiven Filter dritter Ordnung gefiltert, um ein Sinuswellensignal mit einer geringen Verzerrung zu erzeugen; um eine abnormale Spannungsform zu verhindern, wird das Erstere mit einem größeren Leistungsreglertransistor zum Überspannungsschutz hinzugefügt; das Zweite verwendet eine phasensensitive Erkennung, die hauptsächlich aus einem Sperrschicht-Feldeffekttransistor und einem Operationsverstärker besteht, und das Wechselstromsignal wird gut in ein Pulsations-Gleichstromsignal umgewandelt, während eine Gegenkopplungsschaltung so eingesetzt wird, dass sich der Ausgangsstrom mit der Last nicht ändert; die umgekehrte Stufe wird durch eine invertierende Schutzdiode D2 und eine EMI-Unterdrückungsschaltung ergänzt. Der minimale Ruhestrom beträgt weniger als 4 mA, und, durch die Schaltungsverbindungsstruktur, die den Anforderungen der vorliegenden Anmeldung entspricht, übersteigt der normale Betriebsstrom 26 mA nicht.
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Um die technischen Lösungen der vorliegenden Anmeldung zu erläutern, folgt eine Beschreibung der spezifischen Ausführungsformen.
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1 zeigt eine Modulstruktur einer von der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Signaldemodulationsschaltung, zur Vereinfachung der Erklärung werden nur Teile dargestellt, die sich auf die Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung beziehen und die im Folgenden einzeln aufgeführt werden:
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Die Signaldemodulationsschaltung zum Empfangen eines Signals und Demodulieren desselben und zum Bereitstellen eines voreingestellten Gleichstromsignals für eine Last, wobei die Signaldemodulationsschaltung enthält:
- ein Operationsverstärkungsmodul 105, das konfiguriert ist, um das Signal zu verstärken;
- ein Vergleichsmodul 106, das konfiguriert ist, um das Signal zu vergleichen und ein Impulssignal auszugeben;
- ein phasensensitives Erkennungsmodul 107, das mit dem Operationsverstärkungsmodul 105 und dem Vergleichsmodul 106 verbunden und konfiguriert ist, um das verstärkte Signal zu gleichrichten und einen Gleichstrom auszugeben;
- ein erstes Filtermodul 108, das mit einem Ausgang des phasensensitiven Erkennungsmoduls 107 verbunden und konfiguriert ist, um das Gleichstromsignal zu filtern und ein Gleichstromspannungssignal auszugeben; und
- ein Umwandlungsmodul 109, das mit einem Ausgang des ersten Filtermoduls 108 verbunden und konfiguriert ist, um das Gleichstromspannungssignal in das voreingestellte Gleichstromsignal umzuwandeln;
- wobei das Umwandlungsmodul 109 eine Umwandlungs-Verarbeitungseinheit 1091 und eine Rückkopplungseinheit 1092 beinhaltet, und die Rückkopplungseinheit 1092 konfiguriert ist, um ein von der Umwandlungs-Verarbeitungseinheit 1091 ausgegebenes Signal auf einen Eingang der Umwandlungs-Verarbeitungseinheit 1091 zurückzuführen, so dass sich das voreingestellte, ausgegebene Gleichstromsignal mit der Last nicht ändert.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung enthält die Signaldemodulationsschaltung weiterhin eine Spannungseinstellschaltung und eine elektromagnetische Entstörschaltung, und die elektromagnetische Entstörschaltung führt eine elektromagnetische Entstörung der von einem Leistungsende abgegebenen Spannung (24V) durch, und dann passt die Spannungseinstellschaltung die Spannung von 24V auf eine Spannung von 5V an und gibt sie an das Umwandlungsmodul 109 aus; und nachdem das Umwandlungsmodul 109 das voreingestellte Gleichstromsignal ausgegeben hat, ist die Ausgabe der Schaltung stabiler, da das voreingestellte Gleichstromsignal eine Inversionsschutzdiode und die elektromagnetische Entstörschaltung durchläuft. Insbesondere beträgt der Wert des voreingestellten Gleichstromsignals 4 mA - 20 mA.
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2 zeigt eine Modulstruktur einer von der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Abtastvorrichtung, zur Vereinfachung der Erklärung werden nur Teile gezeigt, die sich auf die Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung beziehen und im Folgenden einzeln aufgeführt werden:
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Die Abtastvorrichtung ist konfiguriert, um einer Last ein voreingestelltes Gleichstromsignal bereitzustellen, und die Abtastvorrichtung beinhaltet ein Abtastelement 104 und die Signaldemodulationsschaltung; das Abtastelement 104 ist konfiguriert, um ein Abtastsignal zu erzeugen; die Signaldemodulationsschaltung ist konfiguriert, um das Abtastsignal zu empfangen und eine Signaldemodulationsverarbeitung daran durchzuführen und das voreingestellte Gleichstromsignal auszugeben.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beinhaltet die Abtastvorrichtung ferner eine Erregerschaltung, die konfiguriert ist, um ein Erregersignal zu erzeugen;
die Erregerschaltung enthält:
- ein Wellenformoszillationsmodul 101, das konfiguriert ist, um eine Sägezahnwelle zu erzeugen;
- ein zweites Filtermodul 102, das mit einem Ausgang des Wellenformoszillationsmoduls 101 verbunden und konfiguriert ist, um die Sägezahnwelle zu filtern, um eine Sinuswelle auszugeben; und
- ein Überspannungsschutzmodul 103, das mit einem Ausgang des zweiten Filtermoduls 102 verbunden und konfiguriert ist, um eine Spannungsveränderung der Sinuswelle zu verhindern.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beinhaltet die Abtastvorrichtung weiterhin eine Leiterplatte, wobei die Signaldemodulationsschaltung und die Erregerschaltung auf der Leiterplatte angeordnet sind.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beinhaltet das Abtastelement 104 eine Spulenanordnung, die Spulenanordnung beinhaltet eine Primärspule und eine Sekundärspule; ein Eingang der Primärspule ist mit dem Überspannungsschutzmodul 103 verbunden, und ein Ausgang der Primärspule ist geerdet; ein erster Ausgang und ein zweiter Ausgang der Sekundärspule sind jeweils mit dem Operationsverstärkungsmodul 105 und dem Vergleichsmodul 106 verbunden.
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Optional beinhaltet das Abtastelement 104 eine Spulenanordnung, die Spulenanordnung enthält eine Primärspule, die konfiguriert ist, um das Erregersignal zu empfangen, und eine Sekundärspule, die mit der Signaldemodulationsschaltung verbunden ist und ein Abtastsignal ausgibt; und einen Eisenkern, der so angeordnet ist, dass er relativ zu der Spulenanordnung beweglich ist.
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Optional ist das Abtastelement ein linearer, variabler Differenzialtransformator.
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3 ist eine exemplarische Schaltung der von der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Abtastvorrichtung, zur Vereinfachung der Erklärung werden nur Teile gezeigt, die sich auf die Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung beziehen und die im Folgenden einzeln aufgeführt werden:
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beinhaltet das Wellenformoszillationsmodul eine Referenzspannung VD, einen ersten Widerstand R1, einen zweiten Widerstand R2, einen dritten Widerstand R3, einen vierten Widerstand R4, einen ersten Operationsverstärker COM1 und einen ersten Kondensator C1.
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Ein Ausgang der Referenzspannung VD ist mit einem ersten Ende des ersten Widerstands R1 verbunden, ein zweites Ende des ersten Widerstands R1, ein erstes Ende des zweiten Widerstands R2, ein erstes Ende des dritten Widerstands R3 und ein Nicht-Inversionseingang des ersten Operationsvergleichers COM1 sind gemeinsam verbunden, ein zweites Ende des dritten Widerstands R3, ein Ausgang des ersten Operationsvergleichers COM1 und ein erstes Ende des vierten Widerstands R4 sind gemeinsam verbunden, ein Inversionseingang des ersten Operationsvergleichers COM1, ein zweites Ende des vierten Widerstands R4 und das erste Ende des ersten Kondensators C1 sind gemeinsam verbunden und dienen als Ausgang des Wellenformoszillationsmoduls, und ein zweites Ende des zweiten Widerstands R2 und ein zweites Ende des ersten Kondensators C1 sind geerdet. Insbesondere ist die Referenzspannung VD eine Wechselstromversorgung VCC und der Spannungswert der Wechselstromversorgung VCC ist 5V. In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung nimmt der erste Operationsverstärker COM1 einen Operationsverstärker vom Typ MCP6L72T-E an, der mit einem niedrigen Ruhestrom betrieben und verstärkt wird.
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In der vorliegenden Anmeldung enthält das zweite Filtermodul 102 einen fünften Widerstand R5, einen sechsten Widerstand R6, einen siebten Widerstand R7, einen zweiten Kondensator C2, einen dritten Kondensator C3, einen vierten Kondensator C4 und einen zweiten Operationsverstärker COM2. Ein erstes Ende des fünften Widerstands R5 ist mit dem Wellenformoszillationsmodul 101 verbunden, ein zweites Ende des fünften Widerstands R5, ein erstes Ende des sechsten Widerstands R6 und ein erstes Ende des zweiten Kondensators C2 sind gemeinsam verbunden, ein zweites Ende des sechsten Widerstands R6, ein erstes Ende des siebten Widerstands R7 und ein erstes Ende des dritten Kondensators C3 sind gemeinsam verbunden, ein zweites Ende des siebten Widerstands R7 ist gemeinsam mit einem Nicht-Inversionseingang des zweiten Operationsverstärkers COM2 verbunden, ein zweites Ende des zweiten Kondensators C2, ein zweites Ende des dritten Kondensators C3 und ein zweites Ende des vierten Kondensators C4 sind geerdet, wobei ein Ausgang des zweiten Operationsverstärkers COM2 ein Ausgang des zweiten Filtermoduls 102 ist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung nimmt der zweite Operationsverstärker COM2 einen Operationsverstärker vom Typ MCP6L72T-E an, der mit einem niedrigen Ruhestrom betrieben und verstärkt wird.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beinhaltet das Überspannungsschutzmodul 103 eine erste Diode D17, eine zweite Diode D18, eine dritte Diode D19 und eine vierte Diode D20. Eine Anode der zweiten Diode D18 ist mit einer Anode der vierten Diode D20 verbunden, eine Kathode der zweiten Diode D18 ist mit einer Kathode der ersten Diode D17 verbunden, und eine Kathode der vierten Diode D20 ist mit einer Kathode der dritten Diode D19 verbunden, und eine Anode der ersten Diode D17 und eine Anode der dritten Diode D19 sind geerdet.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beinhaltet das Abtastelement 104 einen linearen Wegsensor (dargestellt als LVDT in 3). Ein Eingang der Primärspule des linearen Wegsensors ist mit dem Überspannungsschutzmodul 103 verbunden, und ein Ausgang der Primärspule des linearen Wegsensors ist geerdet, ein erster Ausgang und ein zweiter Ausgang der Sekundärspule des linearen Wegsensors sind jeweils mit dem Operationsverstärkungsmodul 105 und dem Vergleichsmodul 106 verbunden. Die Primärspule des linearen Wegsensors ist konfiguriert, um ein Erregersignal zu empfangen, die Sekundärspule ist mit der Signaldemodulationsschaltung verbunden und gibt ein Abtastsignal aus. Ein Eisenkern ist zwischen der Primärspule und der Sekundärspule angeordnet, und der Eisenkern ist so angeordnet, dass er in Bezug auf die Primärspule und die Sekundärspule beweglich ist.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beinhaltet das Operationsverstärkungsmodul 105 einen achten Widerstand R8, einen neunten Widerstand R9, einen zehnten Widerstand R10 und einen dritten Operationsverstärker COM3. Ein erstes Ende des achten Widerstands R8 und ein erstes Ende des neunten Widerstands R9 sind konfiguriert, um das Abtastelement 104 anzuschließen, ein zweites Ende des achten Widerstands R8, ein zweites Ende des neunten Widerstands R9, ein erstes Ende des zehnten Widerstands R10 und der Inversionseingang des dritten Operationsverstärkers COM3 sind gemeinsam verbunden, und ein zweites Ende des zehnten Widerstands R10 ist eine gemeinsame Verbindung mit einem Ausgang des dritten Operationsverstärkers COM3 und wirkt als Ausgang des Operationsverstärkermoduls 105, und ein Nicht-Inversionseingang des dritten Operationsverstärkers COM3 ist geerdet. In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung nimmt der dritte Operationsverstärker COM3 einen Operationsverstärker vom Typ MC33174D an, und der Typ des Operationsverstärkers ist hierin nicht eingeschränkt, solange die im dritten Operationsverstärker COM3 der Ausführungsform beschriebene Funktion erreicht werden kann.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beinhaltet das Vergleichsmodul einen elften Widerstand R11, einen zwölften Widerstand R12, einen Vergleicher COM4 und einen fünften Kondensator C5. Ein erstes Ende des elften Widerstands R11 und ein erstes Ende des zwölften Widerstands R12 sind mit dem Abtastelement 104 verbunden, ein zweites Ende des elften Widerstands R11 ist mit einem Inversionseingang des Vergleichers COM4 verbunden, ein zweites Ende des zwölften Widerstands R12 ist mit einem Nicht-Inversionseingang des Vergleichers COM4 verbunden, ein Ausgang des Vergleichers COM4 ist mit einem ersten Ende des fünften Kondensators C5 verbunden, und ein zweites Ende des fünften Kondensators C5 ist der Ausgang des Vergleichsmoduls. In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung nimmt der Vergleicher COM4 einen Signalvergleicher vom Typ MC33174D an, und der Typ des Signalvergleichers ist hierin nicht eingeschränkt, solange die im dritten Operationsverstärker COM3 der Ausführungsform beschriebene Funktion erreicht werden kann.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beinhaltet das phasensensitive Erkennungsmodul 107 einen dreizehnten Widerstand R13, einen vierzehnten Widerstand R14, einen fünfzehnten Widerstand R15, einen sechzehnten Widerstand R16, einen fünften Operationsverstärker COM5, eine fünfte Diode D1 und einen ersten Schalttransistor Q1. Ein erstes Ende des dreizehnten Widerstands R13 ist gemeinsam mit einem ersten Ende des vierzehnten Widerstands R14 verbunden und konfiguriert, um das Operationsverstärkungsmodul 105 anzuschließen, ein zweites Ende des dreizehnten Widerstands R13, ein erstes Ende des fünfzehnten Widerstands R15 und ein Inversionseingang des fünften Operationsverstärkers COM5 sind gemeinsam verbunden, ein zweites Ende des fünfzehnten Widerstands R15 ist gemeinsam mit einem Ausgang des fünften Operationsverstärkers COM5 verbunden und dient als Ausgang des phasensensitiven Erkennungsmoduls 107, ein zweites Ende des vierzehnten Widerstands R14, ein Nicht-Inversionseingang des fünften Operationsverstärkers COM5 und ein Eingang des ersten Schalttransistors Q1 sind gemeinsam verbunden, eine Kathode der fünften Diode D1 ist mit dem Vergleichsmodul 106 verbunden, eine Anode der fünften Diode D1, ein erstes Ende des sechzehnten Widerstands R16 und ein gesteuertes Ende des ersten Schalters sind gemeinsam verbunden, und ein zweites Ende des sechzehnten Widerstands R16 und ein Ausgang des ersten Schalttransistors Q1 sind geerdet. In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung nimmt der fünfte Operationsverstärker COM5 einen Operationsverstärker vom Typ MC33174D an, und der Typ des Operationsverstärkers ist hierin nicht eingeschränkt, solange die im fünften Operationsverstärker COM5 der Ausführungsform beschriebene Funktion erreicht werden kann.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung ist der erste Schalttransistor Q1 ein Feldeffekttransistor oder eine Triode; ein Gate, ein Drain und eine Quelle des Feldeffekttransistors sind jeweils ein gesteuertes Ende, ein Eingang und ein Ausgang des ersten Schalttransistors Q1; und eine Basis, der Kollektor und der Emitter der Triode sind jeweils ein gesteuertes Ende, ein Eingang und ein Ausgang des ersten Schalttransistors Q1.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung beinhaltet das erste Filtermodul einen siebzehnten Widerstand R17, einen achtzehnten Widerstand R18, einen neunzehnten Widerstand R19, einen sechsten Kondensator C6, einen siebten Kondensator C7 und einen sechsten Operationsverstärker COM6. Ein erstes Ende des siebzehnten Widerstands R17 ist mit dem phasensensitiven Erkennungsmodul 107 verbunden, ein zweites Ende des siebzehnten Widerstands R17, ein erstes Ende des achtzehnten Widerstands R18 und ein erstes Ende des neunzehnten Widerstands R19 und ein erstes Ende des siebten Kondensators C7 sind gemeinsam verbunden, ein zweites Ende des achtzehnten Widerstands R18, ein erstes Ende des sechsten Kondensators C6 und ein Inversionseingang des sechsten Operationsverstärkers COM6 sind gemeinsam verbunden, ein zweites Ende des neunzehnten Widerstands R19, ein zweites Ende des sechsten Kondensators C6 und ein Ausgang des sechsten Operationsverstärkers COM6 sind gemeinsam verbunden und dienen als Ausgang des ersten Filtermoduls 108, und ein zweites [Ende] des siebten Kondensators C7 und ein Nicht-Inversionseingang des sechsten Operationsverstärkers COM6 sind geerdet. In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung nimmt der sechste Operationsverstärker COM6 einen Operationsverstärker vom Typ MC33174D an, und der Typ des Operationsverstärkers ist hierin nicht eingeschränkt, solange die im sechsten Operationsverstärker COM6 der Ausführungsform beschriebene Funktion erreicht werden kann.
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Als eine Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung enthält das Umwandlungsmodul 109 einen zwanzigsten Widerstand R20, einen einundzwanzigsten Widerstand R21, einen zweiundzwanzigsten Widerstand R22, einen dreiundzwanzigsten Widerstand R23, einen vierundzwanzigsten Widerstand R24, einen fünfundzwanzigsten Widerstand R25, einen siebten Operationsverstärker COM7, einen zweiten Schalttransistor Q2 und einen dritten Schalttransistor Q3. Ein erstes Ende des zwanzigsten Widerstands R20 ist mit dem ersten Filtermodul 108 verbunden; ein zweites Ende des zwanzigsten Widerstands R20, eine Nicht-Inversionseingangsklemme des siebten Operationsverstärkers COM7 und ein erstes Ende des dreiundzwanzigsten Widerstands R23 sind gemeinsam verbunden; ein Inversionseingang des siebten Operationsverstärkers COM7 ist mit einem ersten Ende des zweiundzwanzigsten Widerstands R22 verbunden; ein Ausgang des siebten Operationsverstärkers COM7 ist mit einem ersten Ende des einundzwanzigsten Widerstands R21 verbunden; ein zweites [Ende des] elften Widerstands R21, ein Eingang des zweiten Schalttransistors Q2 und ein gesteuertes Ende des dritten Schalttransistors Q3 sind gemeinsam verbunden; ein gesteuertes Ende des zweiten Schalttransistors Q2, ein Ausgang des dritten Schalttransistors Q3 und ein erstes Ende des vierundzwanzigsten Widerstands R24 sind gemeinsam verbunden; ein Ausgang des zweiten Schalttransistors Q2, ein zweites Ende des zweiundzwanzigsten Widerstands R22, ein zweites Ende des vierundzwanzigsten Widerstands R24 und ein erstes Ende des fünfundzwanzigsten Widerstands R25 sind gemeinsam verbunden; ein zweites Ende des dreiundzwanzigsten Widerstands R23 ist mit einem zweiten Ende des fünfundzwanzigsten Widerstands R25 verbunden und dient als Ausgang des Umwandlungsmoduls 109. In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung nimmt der siebte Operationsverstärker COM7 einen Operationsverstärker eines Typs OP259G an, und der Typ des Operationsverstärkers ist hierin nicht eingeschränkt, solange die im siebten Operationsverstärker COM7 der Ausführungsform beschriebene Funktion erreicht werden kann.
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Die Umwandlungs-Verarbeitungseinheit enthält den einundzwanzigsten Widerstand R21, den vierundzwanzigsten Widerstand R24, den fünfundzwanzigsten Widerstand R25, den siebten Operationsverstärker COM7, den zweiten Schalttransistor Q2 und den dritten Schalttransistor Q3; die Rückkopplungseinheit 1092 enthält den zweiundzwanzigsten Widerstand R22 und den dreiundzwanzigsten Widerstand R23.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung ist der zweite Schalttransistor Q2 ein Feldeffekttransistor oder eine Triode; ein Gate, ein Drain und eine Quelle des Feldeffekttransistors sind jeweils ein gesteuertes Ende, ein Eingang und ein Ausgang des zweiten Schalttransistors Q2; und eine Basis, ein Kollektor und ein Emitter des Transistors sind jeweils ein gesteuertes Ende, ein Eingang und ein Ausgang des zweiten Schalttransistors Q2.
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In einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung ist der dritte Schalttransistor Q3 ein Feldeffekttransistor oder eine Triode; ein Gate, ein Drain und eine Quelle des Feldeffekttransistors sind jeweils ein gesteuertes Ende, ein Eingang und ein Ausgang des dritten Schalttransistors Q3; und eine Basis, ein Kollektor und ein Emitter des Transistors sind jeweils ein gesteuertes Ende, ein Eingang und ein Ausgang des dritten Schalttransistors Q3.
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Das Funktionsprinzip der Signaldemodulationsschaltung und der Abtastvorrichtung wird im Folgenden in Bezug auf 1 bis 3 beschrieben:
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Erstens wird eine Spannung von 24V von außen zugeführt und an eine Spannungsregelungsschaltung zum Herab-Transformieren nach Durchlaufen der elektromagnetischen Entstörschaltung ausgegeben, und eine Spannung von 5V wird ausgegeben, um das Umwandlungsmodul 109 nach dem Absenken zu versorgen; zweitens wird durch das Wellenform-Oszillationsmodul 101 eine Sägezahnwelle erzeugt, und die Sägezahnwelle wird durch das zweite Filtermodul 102 gefiltert und dann eine Sinuswelle ausgegeben, und es wird ein Überspannungsschutzmodul 103 bereitgestellt, um eine Spannungsveränderung der Sinuswelle zu verhindern; da der Primärspule des linearen Wegsensors LVDT ein Sinuserregersignal hinzugefügt wird, wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, so dass der Weichmagnetkern in der Spule magnetisiert wird, um das Magnetfeld in der Spule zu beeinflussen, wenn sich der Eisenkern innerhalb der Spule bewegt, gibt die Sekundärspule ein Wechselstromsignal proportional zur Wegverschiebung aus; die Amplitude von zwei stellt die Wechselstromsignale der Sekundärspule kleiner ein [„the amplitude of two sets the alternating current signals of the secondary coil are smaller“], einerseits wird das Wechselstromsignal durch das Operationsverstärkungsmodul 105 verstärkt, um ein Signal höherer Amplitude zu erhalten, und andererseits erzeugt das Vergleichsmodul 106 einen Impuls für das phasensensitive Erkennungsmodul; die verstärkte sekundäre Wechselspannung wird an das phasensensitive Erkennungsmodul 107 zum Gleichrichten des Wechselstromsignals in ein pulsierendes Gleichstromsignal gesendet; und die größere Welligkeit des pulsierenden Gleichstromsignals wird durch das erste Filtermodul 108 gefiltert und ein Gleichspannungssignal wird ausgegeben, wobei das durch das Umwandlungsmodul fließende Gleichspannungssignal ein Stromsignal von 4mA-20mA zur Versorgung der Last abgibt. Der gesamte Schaltungsstrom ist klein, die Funktion der Schutzschaltung ist perfekt, der Betrieb ist stabil und der Ausgangsstrom ändert sich mit der Last nicht, da eine Gegenkopplungsschaltung eingesetzt wird.
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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Signaldemodulationsschaltung in der Signaldemodulationsschaltung und der Abtastvorrichtung ein Operationsverstärkungsmodul, ein Vergleichsmodul, ein phasensensitives Erkennungsmodul, ein Filtermodul und ein Umwandlungsmodul beinhaltet; und nachdem das empfangene Signal durch das Operationsverstärkungsmodul verstärkt und das Signal durch das Vergleichsmodul verglichen wurde, und dann das Signal durch das phasensensitive Erkennungsmodul in ein Gleichstromsignal gleichgerichtet wurde, filtert das Filtermodul das Gleichstromsignal und gibt ein Gleichspannungssignal aus, und schließlich wird das Gleichspannungssignal durch das Umwandlungsmodul in ein voreingestelltes Gleichstromsignal umgewandelt, um die Last zu versorgen. Dadurch wird nach dem Verstärken, Vergleichen, Filtern, Gleichrichten und Umwandeln des Signals der Effekt der Ausgabe eines voreingestellten Gleichstromsignals an das Lastkontaktloch realisiert, und die Schaltung ist stabil; und eine Rückkopplungseinheit ist im Umwandlungsmodul so angeordnet, dass sich das Ausgangssignal mit der Last nicht ändert, wodurch das Problem, dass in der bestehenden Signaldemodulationsschaltung die von der Sekundärspule ausgegebene Wechselspannung nicht gleichgerichtet und gefiltert wird, und was zu einem Problem der Schaltungsinstabilität führt, gelöst wird. Zweitens ist das Überspannungsschutzmodul in der Erregerschaltung angeordnet, um einen Überspannungsschutz-effekt für das Erregersignal zu erreichen. Die Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung ist einfach zu erreichen, und es besteht keine Notwendigkeit, zusätzliche Hardware hinzuzufügen, die Kosten können effektiv reduziert werden, was Benutzerfreundlichkeit und Praktikabilität bietet.
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Die vorgenannten Ausführungsformen sind nur bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und sollten nicht als Beschränkung auf die vorliegende Erfindung angesehen werden. Jede Änderung, gleichwertiger Ersatz, Verbesserung usw., die im Sinne und nach dem Prinzip der vorliegenden Erfindung vorgenommen wird, sollte im Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung enthalten sein.
