介紹

　　傳感元件可將相關物理量轉換為電信號。傳感元件的常見輸出特征是非線性，即傳感元件的輸出不隨相關物理量的變化而發生線性變化。這種非線性會導致測量不準確，存在誤差。

　　本文主要介紹糾正線性可變差分變壓器 (LVDT) 定位傳感器中非線性問題的方法，適用于汽車液壓閥定位傳感等眾多應用。此外，本文探討的內容還適合超聲波停車輔助等其它類型的汽車傳感器應用。

　　支持高頻率輸出的傳感器

　　許多傳感元件產生的電信號都是相對的高頻率信號。這既是因為傳感元件的激勵信號是高頻率信號，也因為被測量的物理量在性質上屬于高頻率。典型的例子就是使用 LVDT 定位傳感器對汽車液壓閥進行定位測量。該傳感器屬于高頻率性質的原因是 LVDT 初級線圈是通過5KHz 等高頻信號激勵的。同樣，超聲波停車輔助應用使用的壓電變送器輸出也屬于高頻率，因為變送器測量的是超聲波強度，其信號頻率大于 20KHz。

　　在傳感器輸出高頻率信號的情況下，信號信息通常大多嵌入在信號的振幅中。圖 1 是高頻率傳感器信號的時間曲線圖，而且振幅代表傳感器測量的物理量變化。該信號的數學表達式為：

　　其中 AC 是傳感器的激勵振幅，ωC 是以弧度／秒為單位的傳感器激勵頻率，AS 是需測量物理量的振幅，而ωS 則是以弧度／秒為單位的需測量物理量的頻率。

　　假定有用信號的振幅小于高頻率載波信號的振幅，則 y(t) 就是無失真的調幅信號。

　　注意，在某些情況下，信號信息也能嵌入在信號的頻率中。例如，如果正在移動的汽車需要使用保險杠或后視鏡中的超聲波變送器測量與另一輛移動車輛的距離，那么信號的頻率將根據多普勒效應提供相關車輛相對速度的信息。

　　本文討論的重點是如何從高頻率傳感器的輸出提取振幅信息。提取振幅信息的技術也稱為振幅解調。（未完待續）