Der PGA970 konditioniert digital Signale verschiedenster Sensorumgebungen. (Bild: Texas Instruments)
LVDT-Positionssensoren werden üblicherweise zur Positionsmessung beweglicher Maschinenbauteile wie beispielsweise Regelventile in Hydrauliksystemen und Steuerflächen in Flugzeugen. Lineare variable Differentialtransformatoren (LVDT) arbeiten Reibungsfrei und sind bekannt für ihre Robustheit, wodurch sich diese Sensoren bestens zur Positionsmessung unter rauen Umgebungsbedingungen eignen. Die Ratiometrizität ist ein allgemeiner Ansatz zur Messung von Analogsensorsignalen zum Zwecke der Aufbereitung und Normierung des Signals für einen ordnungsgemäßen Betrieb mit einem industriellen Steuerungssystem. In der Allpkationsschrift wird die ratiometrische Messung allgemein und auch im Kontext der LVDT-Sensor-Signalkonditionierung in drei verschiedenen Stufen der Signalkette beschrieben.
Die Ratiometrizität wird verwendet, um die Abweichung von der Erregungsspannung beim Messen von LVDT-Signalen zu eliminieren und außerdem Drift und andere Abweichungen des LVDT zu kompensieren und zu eliminieren. Darüber hinaus wird die Ausgangsspannung stabilisiert, die sonst von Änderungen der Versorgungsspannung des Endsystems abhängig wäre. Die Ratiometrizität kann leicht mit einer digitalen Signalkonditionierung erfolgen. Dafür eignet sich beispielsweise der PGA970, ein LVDT-Sensor-Signal-Conditioner mit einem voll programmierbaren ARM M0-Prozessor. Der Baustein lässt sich mit einem Digitalkompensationsalgorithmus unter Verwendung der beschriebenen Methoden und Gleichungen programmieren. Das Ergebnis ist eine einfache, All-in-one-Lösung für ein LVDT-Sensor-Sendersystem. Darüber sind die vorgestellten Methoden auf viele andere Arten von Sensorumgebungen, einschließlich RVDTs, Resolver und Drucksensoren, anwendbar.
(jwa)
