随着电液伺服控制技术的发展,电液伺服阀在工业领域中得到广泛的应用。实践证明,电液伺服阀通过采用阀芯位移传感器检测阀芯位移并反馈位移信号,构成闭环系统,有利于提高电液伺服阀的频响与控制精度。LVDT作为应用最广泛的电液伺服阀阀芯位移传感器之一,其位移检测的精度对电液伺服阀的闭环性能有直接的影响。因此,LVDT及其信号处理电路的研究是目前研究的热点。本文主要通过电磁场分析软件Ansoft Maxwell对LVDT进行了2D模型的建立,并进行了详细的电磁场仿真分析,对LVDT的电磁场特性进行了深入的研究。同时,针对传统LVDT模拟信号处理电路存在的温漂、功耗较大、非线性校正难等问题,提出了以数字信号处理方法为基础的LVDT信号处理的方法,对LVDT数字信号处理数字算法进行了深入的研究,并进行了相关的实验研究。论文的第一章在简要介绍了电液伺服控制技术以及电液伺服阀阀芯位移检测技术的发展概况后,对国内外LVDT及其信号处理方法的发展与研究现状进行了详细的介绍。随后,针对研究现状存在的不足提出了本课题的研究目标及内容。论文的第二章主要对LVDT的理论基础进行了深入分析。首先,对目前最为常用的三段式LVDT的工作原理进行了详细的阐述,并建立其等效电路模型,推导了其等效电路模型下的电气特性关系式,并就其激励频率与输出之间的关系进行了分析。其次,根据电磁场相关知识,建立了三段式LVDT的数学模型,得到了其结构参数与输出之间的数学表达式。论文的第三章对LVDT进行了建模及仿真研究。针对LVDT的结构特点,在电磁场仿真软件Ansoft Maxwell中建立了其2D模型,并进行了线圈的模型简化,对LVDT进行了静磁场仿真与瞬态场仿真。静磁场仿真研究了LVDT的磁场分布、两个次级线圈与初级线圈间互感的变化规律。瞬态场仿真研究了涡流效应、电压源激励频率、电流源激励频率以及线圈匝数等对LVDT输出特性的影响,并进行了部分实验对比。论文的第四章对LVDT的数字信号算法进行了研究。针对正弦信号激励的存在的功率放大电路晶体管功耗较高及较高频率下其幅值与频率较难同时稳定的问题提出了以方波信号作为激励信号的方法。同时,对当前LVDT的数字信号处理算法进行了对比,并对正弦波幅值三点估值法进行了深入的研究分析。最后,对LVDT的温度补偿方法及非线性校正方法进行了讨论,提出了软件实现的温度补偿方法及非线性校正方法。论文的第五章在前文算法研究的基础上研制了LVDT数字信号处理电路板以验证算法。采用所研制的LVDT数字信号处理电路板进行了静态测试与动态测试。其中,静态测试对温度补偿的方法进行了研究,验证了所采用温度补偿方法的正确性与局限性,并验证了LVDT非线性校正方法的正确性。动态测试研究了LVDT数学信号处理电路板中激励频率对LVDT动态响应特性的影响,得出相关结论。论文的第六章对本课题已完成的研究情况作了全面的总结,并指出了在研究工作中亟待解决的问题,提出了今后研究工作的重点。