燕山大学课程设计报告
u1正端接4，u01负端接3,3点电位低于4点，D4截止； u2负端接2，u01负端接1，1点电位高于2点，D2导通； u2负端接2，u02负端接3，由于u02>>u2,3点比4点电位更负，D3导通。
D1、D4截止，u1所在的上线圈短路；D2、D3导通，u2所在的下线圈接入回路。
电流自u2正极出发，向上流经
Rf，经变压器B的左线圈，再
经D2流回到u2的负极回路电流以i2表示。在这个回路中u2和u01是正向串联的，所以
u01?u2i2?R?Rf
RR电流i2自下而上流经f同时在下线圈、负载电阻f、右线圈、D3、R构成的另一个回路中，由于u02>>u2,所以电流自u02正极出发，向下经
Rf、经下线圈，再D3经流回到u02的负极，电流为
i3?u02?u2R?Rf
R通常u1=u2，u01=u02，可见i2>i3所以流经f的电流为两个电流的代数和，即，
if?i2?i3?0uy其方向为自下而上，且定为正向，则
负载电阻将得到正电压
（2）载波信号为下半周（?—2?）;
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u1上负下正，u2上负下正，u01左负右正，u02左负右正； u1负端接4，u01负端接1，4点电位高于1点，D1导通； u1负端接4，u02负端接3,3点电位高于4点，D4导通； u2正端接2，u01负端接1,1点电位低于2点，D2截止； u2正端接2，u02负端接3,2点电位低于3点，D3截止； D2，D3截止，下线圈断路。D1、D4导通，上线圈工作。 在上线圈、
Rf、右线圈、D4、R组成的回路中，u1和u02正向串
Rf，流经右线圈，再流过
联，电流自u1正极出发，自下而上流过回到u1负极，其大小为
RfD4，
i4?(u02?u1)/(R?Rf)。同时，在上线圈、
、左线圈、D1、R构成了另一个回路。在此回路中，由于u1和
u01反相串联，且u01>>u1，所以电流i1是与i4方向相反的，自上而
下流经
Rf，其大小为
i1?(u02?u1)/(R?Rf)
i?i?i?0可见，i4>i1，所以电流f41，因而负载电阻仍得到正的电
压。
有上述可得：当衔铁在零点以上移动时，不论载波是正半周还是负半周，在负载电阻
Rf上得到的电压始终为正。
2）当衔铁在零点以下移动时，即x（t）<0时 （1）载波信号为下半周（0-?）：
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u与u0反相（由于衔铁位移与上述情况相反，因而输出相位变化为180），即u2上负下正，u1上负下正，u01左负右正，u02左
?正右负。根据前述的方法分析出f<0，流向与前述相反，因而上得到负电压。
（2）载波信号为上半周（?—2?):
iRf这时u与u0仍然反相，u1上正下负，u2上正下负，u01左负右正，u02左负右正，同样f<0,
iRf上得到负电压。
由上述得：当衔铁在零点以下移动时，不论载波是正半周还是负半周，在负载电阻上得到的电压始终为负。
综上所述，经过相敏检波电路，正位移输出正电压，负位移输出负电压，电压值的大小表示位移的大小，电压的正负表明位移的方向，因此，原来的“V”字形输出特性曲线就变成了过零点的一条直线，见图4.5-2
图4.5-2
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6、低通滤波器
动态测量信号经相敏检波后，输出波形中仍含有高频分量，
因而必须通过低通滤波器滤除高频分量取出被测信息。本实验选用二阶有源低通滤波器，如图4.6-1所示，它由两节RC滤波电路和同相比列放大器组成，其特点是输入阻抗
高，输出阻抗低。 电路的传递函数为
VA(s)?V0(s)AVF?Vi(s)1?(3?AVF)sCR?(sCR)2。令
AVF?Cs?22211Q??C?3?AVF 则RC ，
V(s)??CQ?s2?s??C?CQA0?C22s??C
其中
?C?1RC为特征角频率，也是Ｑ为0.707时的3dB截止角频率，
用s?j?代入上式，可得幅频响应和相频响应表达式，分别为
20LgA(j?)?20LgA01??2??21?()?()????Qcc??2?????arctan(?cQ)2?1??????c??
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式表明，当?=0时，A(j?)?AVF?A0；当???时A(j?)?0显然这是低通滤波的特性。根据式可画出不同Q值下的幅频响应，
如图4.6-2所示。由图可见，当Q=0.707时，幅频响应平坦。当Q=0.707
和
?/?e=1的情况
下
20lg;
，
A(j?)??3dBA0 而当?/?e
=10时，
20lgA(j?/A0)??40dB。选用二阶低通滤波器可尽快的
将高频波滤掉。
五、误差分析
误差是指电感传感的实际特性曲线与理想特性直线之间的偏差。为了减少误差，首先要对误差进行分析。 1、输出特性的非线性
根据对各种类型的输出特性的分析可知，如边间隙型传感器
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