非接触式位移测量技术及应用研究.docx

1、非接触式位移测量技术及应用研究精品合同，仅供参考，需要可下载使用！电子科技大学毕业设计（论文）非接触式位移测量技术及应用研究学院名称学院名称 专业名称自动化专业学生学号学生学号学生姓名学生姓名指导教师教授姓名 助理指导老师老师姓名202X年X月第一章 1.1位移传感器简介位移传感器是人类发展的产物，它可以帮助人们了解更多的信息。在生活生产中,需要的得到位移变化量来进行机械的操作等。根据位移的变化量我们可以采用不用的测量技术。比如本课题需要得到制动盘内摩擦块的位移量，可以选用电涡流传感器、磁致伸缩位移传感器。这类都是高精度的位移传感器。根据物体不同的运动方式有以下两种测量技术。直线位移测量技术可

2、以更具滑动变阻器在滑片在不同位置的不同电阻的原理设计，滑片移动的距离与滑动变阻器两端电压有着真比关系，假如滑片位移了一个很大的距离，则两端的电压也跟着变大。只要用电压表，电流表得出变阻器两段电压，电流值，便可得出电阻值，就可得出滑片的位移量，待测物体与滑片相连，便可得出被测物体的位移量。角度位移传感器在折弯机里作用非常大，可以使人们得到想要角度，用于工业生产中。1.2位移传感器的国内外研究现状及发展趋势 随着科技的迅速发展,对位移传感器的特性日益严格,而且需求量也不断增加。对现有的位移传感器精心改良,使用最新研发的材料,并增加新的技术,可以使她们在不同场合和环境内稳定的工作,并且这些传感器的价

3、格可以让大众接受。使时代进步的新技术有:在中国前几年一直利致于LVDT式位移传感器的改进，随着OEM技术的成熟，我国逐渐了解并掌握这一新技术，并应用在位移传感器内，使得传感器技术有着巨大的变化，逐渐走向集成化，一体化，自动化，和智能化。在的我国LVDT的技术也是在世界的前沿的，我国的LVDT式位移传感器最高精度可到0.05%，绝对误差小于1um。我国LVDT式位移传感技术做的好的公司有很多，比如我们家那的硕锋电子科技有限公司，他家主要做机电自动化产品，智能机器人。这些产品都用到了LVDT传感器，他们技术比较成熟，受大家喜爱。国内还有一些公司做的也比较好，上海鑫杰，北京汇金，这些公司的技术也是国

4、内前列的。德国前些年研发的高性能的VOLFA传感器，他们科学团队在一次偶然的机会发现了导电材料，这种材料有着高导电性，良好的机械性能，而且可以在恶劣的环境中使用，其价格也是比较便宜，制作的材料也比较多，不仅位移传感器内使用，速度传感器，称重传感器等许多传感器中。导电材料的研究不断深入，其性能也越来越好，比传统材料更稳定。德国把这技术应用在传感器内，发明了高性能的VOLFA传感器，他们现在技术很长成熟，线性误差绝对值在0.05%以内，测量精度0.05%，而且使用寿命长不需要长期更换。发展趋势 位移传感器总体的发展趋势是向可以得到更多的信息和可以远程操作，可以更好的适用于更多的场合。它主要利用新的

5、研究成果和技术，比如发现了某个一个新型的材料可以大大的降低测量误差或者得出新的原理和方法得出人们一直想要的数据。整体向着智能化方向发展。(1)微型化 现在许多设备也是朝着微型化方向发展，比如本文研究的课题，就是在制动盘内测出活塞的位移量，制动盘内部空间比较狭小，很难实现位移测量。所以位移测量技术必须克服这一问题，朝着微小化方向进展，近年来微电子和微加工手段的日益完善，运用在传感器的制作中，便实现这一技术。（2)智能化智能化是靠着各种芯片拼凑而得来的，是把微控制器与传感器集成在一起，实现系统的智能化，有着对外界的变化检测与判断能力。它与以往的传感器而言，多了对外界信息的感知与保存。现向着多变量识

6、别与处理，实现多个方面的检查，要求稳定性和精确度都良好。(3)无线网络化传感器的远程控制是运用各类微处理器集成所得到的，可以实现远距离控制，是当今国内外热点的研究课题，可以对千里之外的智能家电系统的操作。1.3 本文研究的目的和主要内容1.3.1本文研究目的本文研究目的：本课题的研究目的是测量盘式制动器在制动过程中活塞相对制动盘的位移量，来判断摩擦块的磨损程度，假如测出活塞的位移量比要求的量大，则摩擦块的磨损程度比较严重，制动效果会变差，可提醒人们及时更换摩擦快，确保行车安全。推进我国在位移测量领域的发展，提高我国自动控制水平，更好的服务于大众。1.3.2 主要内容 先对其中包括了制动盘整体及

7、工作原理分析，对各种位移测量技术的讨论和比较，总结它们的测量精度、优缺点和工作环境是否适用，在对它们选型。确定使用哪种位移测量技术，以及其工作原理分析。我采用了磁致伸缩原理对制动盘摩擦块位移测量系统的整体设计。系统整体分为五个模块：激励脉冲产生电路设计，信号放大电路设计，回波信号检测电路设计、高精度时间测量电路设计和显示线路设计。第二章 位移测量技术2.1 常用位移传感器及测量技术 当今常用的位移测量技术有很多方法，待测的物体不同，我们选用的位移传感器也不同。我们需要考虑到其可行性可测量的精确度。比如本课题是设计盘式制动器的活塞位移，不仅要考虑测量的精度，其中的着温度的改变和汽车行驶时尘埃引起

8、的测量误差。所以我们设计的测量装置要克服这些问题。位移传感器有以下几种：(1) 电位器式 电位式位移传感器就是滑动变阻器的原理设计的，通过滑动变阻器的滑片在不同位置的不同电阻的原理设计，滑片移动的距离与滑动变阻器两端电压有着真比关系，假如滑片位移了一个很大的距离，则两端的电压也跟着变大。只要用电压表，电流表得出变阻器两段电压，电流值，便可得出电阻值，就可得出滑片的位移量，待测物体与滑片相连，便可得出被测物体的位移量。（2)电容式 电容式位移传感器是通过电容的该变量，来得出物体距离的变化，电容式传感器的优点：高性能、成本低、尺寸小巧。但是电容传感器却有着很多的问题，会产生不必要的误差,如其中会产

9、生可以导致误差的电容。本课题要求位移测量精度非常高，不适用于盘式制动器的摩擦块的位移测量，生产中常用有变隙式电容传感器，且存在很多毛病,最为重大问题就是存在非线性误差。经过改良后有了面积变化型电容式位移传感器，且无非线性误差，测量也很精确。(3) 电感式电感式传感器只适用于金属物体位移的检测。它是从振荡器产生一个交变磁场，当待测物体靠近这交变磁场时，在金属物体内产生一个涡流。从而导致振荡衰减，直到振荡停止。振荡器振荡及停止的变化后被放大电路处理并转化成电信号，从而实现位移的测量。电感式传感器还有变磁阻式，差动变压式，高频反射式，低频投射式。电感式传感器的优点：较好的分辨能力,高灵敏度，所以测量

10、精确，其范围在0.01m以内,非线性误差也很小，在0.04%-0.1%之间。(4) 磁敏式 工作时,由电子室内的脉冲电路产生一个激励脉冲,此激励脉冲以声速在波导丝中从起始端传向阻尼末端,并且延传播方向在测量杆外产生一个旋转磁场。当波导丝内的激励脉冲向末端传播时会遇到磁环产生的磁场，当环向磁场与稳恒磁场重叠在一起时，会组成螺旋磁场，便会发生耦合，在波导丝内产生一个向起始段和末端方向的两个脉冲，当传到末端时,因末端设有衰减阻尼，扭转波被其吸收,防止传感器检测头再次检测到扭转波，防止误差。向起始段传播的脉冲信号进过放大电路后给单片机一个停止脉冲，便可以得出两脉冲的时间差，便可以得到被测物体的移动距离

11、。(5) 光电式光电式位移传感器有以下两种： a.激光传感器,它是由激光发射器，ccd列阵和信号处理器组成。由激光发射器产生一束激光照射在待测物体表面，由光反射原理，将有一部分光没有被物体吸收，反射回来，反射回来现象叫漫反射。此漫反射经过镜片会被CCD列阵接受到，然后传给信号处理器并转化成模拟信号，当测物体发生纵向偏动时,会引起入射角和反射角的角度的改变,所以ccd列阵上的光点也会在光敏面发生直线位移。便可显现出不同的模拟信号后,再将模拟信号转化为电信号,在传输给其他设备。 b.光栅传感器是利用莫尔条纹特性，主要组成有光源，透镜，光栅和光电元件。光栅是一条宽度一致，分布均匀，明暗相间的条纹。光

12、栅按照作用分类有以下几种，一种是物理光栅，另一个是计量光栅，但是在测量物体位移时，我们常选择计量光栅。在测量过程中，光源中产生一束光，经过透镜并形成垂直于主光栅的光,形成莫尔条纹。当被测物体偏移时会带动主光栅一起偏移，产生的莫尔条纹也会在光栅上偏移一定的距离；同理当主光栅反向偏移时，莫尔条纹也做相同运动，但是方向不一样。我们便可以检测角度的变化量，来得出物体的运动量。(6) 超声波位移传感器 它是根据超声波在不同物体中传播有着不同的传播特性为原理的。当超声波在一种介质中传播时进入另一种介质中会改变其传播特性，经时间电路计算出脉冲发出时间与接收时差，便可得出位移量。 2.2 位移传感器的选型及磁

13、致伸缩传感器的优点 我们采用磁致伸缩传感器（简称 MLDT）。它主要利用焦耳效应、维拉里效应和魏德曼逆效应。自从得出磁致伸缩原理到现在的位移传感器，人们不断更新的技术并日渐改善其系统，并向着自动化，远距离测量方向发展。因有明显的耐高温，远程传输，可使用在恶劣的环境中且不需要人为亲自测量,被广泛的应用于石油，化工，电力，工程机械等行业的机械的位移测量，并用来控制其生产制造，对人类的位移测量技术具有突破性的进步。与其它的位移传感器相比， MLDT的良好的性能表现在: 1.稳定性高。人们一直致力于这方面的研究，使用新的材料，新的技术，现可准确测量出位移量。它是一种可靠的测量技术，不需要与待测物体直接

14、触碰就可以得出来其位移。采用的波导丝也是具有耐高温，耐高压。 2.精度高。因为磁致伸缩位移传感器的时间电路采用十六进制的高速技术器74f161，高达130hz的基准脉冲，可测量误差为0.002%fs但是一般的传感器采用的12hz的基准脉冲计数，其测量精度只有1% 3.量程大。量程主要和测量杆中的波导丝长度相关，所以它可以进行很多物体的测量，大的可以测量机械设备的位移量。 4.维护简便。由于磁致伸缩传感器外层是用不锈钢材料制成，内部一般不会出现故障。波导丝和永久磁环也不会因高温发生特性的改变。所以无需定期的检查，方便人类。 5.便于系统自动化工作。磁致伸缩位移传感器输出和接收都是脉冲信号，单片机

15、很容易处理，可以实现远程监控，促进测量系统的自动化水平。2.3 MLDT的工作原理MLDT结构形状如下图。图2-1 MLDT结构图 MLDT由两部分组成:一部分是包括非接触磁环、波导丝、波导丝在内的测量杆,磁环安装在波导管上,可以来回移动，用于物体位移。另一部分是电子元件头部。波导管外有金属保护套，因为波导丝很容易被外界改变电磁特性，所以这是为了保护它的电磁特性。 工作时,由电子室内的脉冲电路产生一个激励脉冲,此激励脉冲以声速在波导丝中从起始端传向阻尼末端,并且延传播方向在测量杆外产生一个旋转磁场。当波导丝内的激励脉冲向末端传播时会遇到磁环产生的磁场，当环向磁场与稳恒磁场重叠在一起时，会组成螺

16、旋磁场，便会发生耦合，在波导丝内产生一个向起始段和末端方向的两个脉冲，当传到末端时,因末端设有衰减阻尼，扭转波被其吸收,防止传感器检测头再次检测到扭转波，防止误差。向起始段传播的脉冲信号进过放大电路后给单片机一个停止脉冲，便可以得出两脉冲的时间差，便可以得到被测物体的移动距离。工作波形如图下图所示。图2-2工作波形扭转波的传播速度为: 式（2-1）上式中G和P都为常数，因此得到的V也为恒定数值，V约为1953m/s.（波导丝的剪切弹性模量和波导丝密度分别用G和P表示），根据速度时间关系便可得出磁环到传感器头部的距离: 式（2-2）由式2-2可知,最后得出的位移量跟时间有密切的关系，时间测量是要

17、精确，测出的位移必然准确。所以本位移测量系统需要一个高精度的时间检测装置，来实现准确的位移值。2.4 位移信号处理装置的介绍本文所设计的活塞位移测量装置里需要有扭转回波的检测与处理还有来回脉冲的时间间隔测量，是设计最关键的部分。2.4.1回波信号的拾取传感器最关键的是信号拾取部分,它的关键功能体现在能够把波导丝产生的脉冲信号改变为电信号以便供后级处理。回波信号有着与超声波信号一样传播方式,信息检测系统可以根据超声波检测方式分为以下几种:1.压电陶瓷检测装置压电陶瓷检测装置布置方式是将波导丝放置在压电陶瓷片的上方，这样可以通过观察敏感元件的伸缩方向来检测扭转铂，原理是扭转回波传播的方向和敏感元件

18、伸缩方向是一致的。这种测量装置可以实现扭转回波的测量,但是由于制作难度和成本大，难以实现大规模生产。2.扭转片检测装置在扭转片检测装置附加一根特制的直径为0.55mm、壁厚为0.05mm,的波导管,该波导管内装有一根绝缘金属管，在管的的外围，有着两个金属制作的绝缘体，上面并绕着线圈。扭转波经过线圈时，便会是波导丝受到力的作用,通过该方法可以检测回波的横波。波导管内的两金属带的制作材料也是磁致伸缩材料制，根据曼德维逆效应得知，金属带受到外力作用会产生伸缩现象，并导致线圈内的磁通量产生变化，在磁环的磁场作用下，产生感应脉冲。此方法有个很严重的问题，在制作波导管时难以大规模生产，难以实现大众化。3.

19、线圈直接检测装置线圈直接检测装置示意如图2-3所示,在波导丝表面加一层绕线，当扭转回波向起始段传播时，经过绕线变产生一个交变磁场，便会在绕线中产生一个感应电流。 图2-3 线圈直接检测线圈检测方法相较于上面两种方式,此检测方式结构简单，波导丝优点在于可以用来传输电流和传播扭转波，省去了波导管结构，但是由于波导丝中的电流会改变其自身的磁致特性，会导致误差的存在。4.差动线圈检测装置差动线圈检测方式如图2-4所示：图2-4 差动线圈检查方法A为波导丝,B为磁致伸缩带材,C为左侧线圈,D为右侧线圈。波导丝在收到扭转波时会带动B上的震动。带材上产生的波形相当繁琐，有横向和纵向波并相互结合。振动会使带材

20、自身特性发生改变，根据维拉里效应，会改变其磁场。只要测出磁场的变化量，变可得出扭转回波传播的时间，线圈中产生的感应电动势为: 式（2-3）式2-3中:n为绕线的匝数;D1为线圈绕组的有效直径;D2:为磁致伸缩敏感元件的直径;Ho为穿过线圈的磁场强度。为了确保扭转波稳定传播，需要将波导丝与带材相连但不能有填充物质。波导丝的两边有着对应的线圈，用于检测扭转波。扭转波会引起带材振动，生产的电信号会引起相对误差。2.4.2时间间隔测量测量时间间隔的方法有以下几种1.脉冲计数法脉冲计数器是最常用的计数器，可以用来定时和计数。它在电流脉冲的产生给计数器一个电平信号，触动触发器，并在扭转回波回来时，给计数器

21、一个电平信号做为停止信号，很容易实现时间间隔测量。但是有着一些小的误差，影响着时间的精度。主要原因是脉冲电位从低变高的时间与量化时钟电位变化的时间不同，引起了较小的误差。为了减小这一误差可以适当的改变时钟频率，来优化他的稳定度。2.游标法它如我们常用的游标卡尺相同，它是测量相对时间的方法。但是这种测量方法需要一个与待测信号相差不多的时钟信号来作为对比像。这样便可以实现时间间隔的测量。但是这种方法分辨能力只有20ps。由于游标法测量在空间狭小的难以实现,在实际之中很少采用。3.时间数字转换TDC法原理如图2-5所示：由于测量精度高，可以用做活塞位移测量装置。TDC-GP1接收到激励脉冲式，TDC

22、-GP1内便会快速的测量出激励脉冲信号与下个标准时钟的上升沿时间差，记作T0，TDC-GP1变开始计数，得到前分频器的工作周期，并记下此周期数。完成上步测量后，当扭转回波回到检测电路后，TDC-GP1便记下回波信号的第一个电平变化时间和下一个标准始终的电平变化时间的时差，并记下T1，T3如上个信号的测量方式一样，也是回波信号产生的。Tc1是激励脉冲的校正时钟周期，Tc2是停止脉冲的校准时钟周期。因此便可得出激励信号与回波信号的时间差。图2-5 数据延迟线TDC原理2.5本章小结本章主要讲述了现有的位移测量技术，对其进行分析，将他们对比选出制动盘内部适合的位移测量技术，要考虑到制动盘内部结构有限

23、，行车时回有尘埃进入制动盘内及制动时摩擦块与制动盘产生很高的温度，所以选用的测量技术要适用于这种环境。采用了磁致伸缩原理对汽车制动时摩擦块的位移监测。还有对各种位移信号的处理方法。第三章 盘式制动器摩擦块位移测量系统的硬件设计3.1 盘式制动器介绍及摩擦块的磨损要求盘式制动器结构如下图3-1 制动盘结构1：制动盘 2：制动轮缸活塞 3：摩擦块4: 进油口 5：制动钳体 6：车桥部盘式制动器现在普遍应用于轿车全部车轮上,因有着良好的制动效果和稳定性深受人们喜爱。制动盘使用合金钢材料制作而成,合金钢有着各种高强的性能，比如有着高耐温、耐腐蚀性能。确保制动盘可长期使用且不需要更换。当踩下制动踏板时，

24、来自制动液从进油口进去轮岗内，导致内部液压上升，迫使活塞发生位移，当左右两活塞上的摩擦块一起靠近制动盘时，产生摩擦阻力，汽车受阻力开始减缓速度最终停止运动。制动时因摩擦块与制动盘发生摩擦，制动盘受热后体积会有一点点变化,其宽度会有一些变化。但是制动盘与摩擦快还是要有0.1mm的空隙，确保汽车不发生托滞现象。汽车行驶时间久了，由于摩擦块的经常摩擦，与制动盘的间隙变大，这时就需要一个测量装置测量摩擦块与制动盘之间的间隙，给司机安心的驾驶。主要组成制动盘1. 制动盘直径制动盘的大小对制动也有着一些小的影响,在制作时制动盘的直径一般要比摩擦块大一些,制动时摩擦块与制动盘的接触的有效面积将会变大,可以在

25、一定程度下降低制动时产生的压力与温度。一般制动盘的直径与汽车自身有关，2.0T的的汽车直径约为轮辋的80%。2. 制动盘厚度制动盘的厚度也需要一定的要求。不宜过厚，制动盘重量过大，影响汽车运行；厚度也不要太小，厚度过小降温能力变差，所以制动盘中铸出通风孔道，为其散热。温度降低对位移测量更加准确了。摩擦衬块摩擦衬块是制动盘制动时的主要组成部分,摩擦块是固定在活塞上,我们主要就是测量摩擦块在制动时的位移量。盘式制动器制动盘的停止是由于摩擦块的摩擦阻力导致的，制动盘在两摩擦快中间位置，两边间距是相等的都约为0.050.15mm,摩擦块的厚度一般约为10mm,因有一部分嵌在活塞里,所以有0.8mm可以

26、使用。若摩擦块磨损严重,制动时产生的压力变小,则制动效果非常差,不宜人们使用。一般允许磨损程度在0-0.5mm。倘若测得活塞位移量大于0.7mm,则需要及时更换摩擦快,确保行车安全。3.2 摩擦块位移测量装置的总体设计 根据盘式制动器的结构设计出的位移装置有以下几个重要组成部分,有激励脉冲产生电路、脉冲信号放大电路、回波检测电路,时间测量电路和显示电路。图3-2 系统框图3.3 激励脉冲产生电路我们选用的是晶体振荡器，因RC振荡电路不仅在工作时会改变自身的温度，而且IC阀值电源也会改变，所以RC振荡电路的稳定性差，会有较小的误差，误差范围约为2%5%，故没有选择RC震荡电路。因为晶体振荡电路可

27、以在比较高的温度中工作并且不会改变自身特性，其稳定性小于40ppm。电路中选用的CD4040反相器进行相移。电阻使用10M的，目的是给电路提供负反馈，使电路保持稳定。但是晶体有时会发生震荡异常，我们便加了一个50k的电阻，为了使CD4069UB工作在线性范围内。工作时，晶振产生的激励脉冲从CD4040的Q10引脚输入进去，CD4040是一个十二位的计数器,CD4040里所有计数器都是主从触发器。当时钟在下降沿时作用于触发器开始计数，并在高电平时，给Q11引脚一个脉冲，清除所有的时间。由于时钟输入端口使用了斯密特触发器,利用控制上升沿和下降沿的时间，来对对接受和发射出的脉冲都会有缓冲。当CD40

28、40接收到脉冲信号时，因里面有六个非门可以进行分频处理，便可获得12路输入。但是被测物体发生的位移过大时，返回脉冲所需要的时间会变大。我们便改变脉冲的发射频率，把脉冲发射的频率降低，就可以避免在接受到回波时发射脉冲以发出去多个的情况。这样也是为了避免不必要的误差。降低不同的频率我们一般采用不同的跳线。图3-3 激励脉冲产生电路图3-4 单稳态电路图3-4为单稳态触发电路。发射脉冲的宽度的大小对波导丝的影响很大，脉冲宽度过大是会影响最后的测量精度，如是太小便会增大激励脉冲的截止频率，导致最后得不到测量结果。查找资料后，激励脉冲宽带在26us最好，在活塞位移测量系统中我们选用3us，通过上图片可以

29、得到想要的脉冲宽度。上电路中，通过调节电容和电阻值可以实现高低电平的脉冲宽度。连个74LS00反相器对脉冲有一定的缓冲作用。3.4脉冲信号放大电路图3-5 激励脉冲放大电路 由于产生的激励电流脉冲很小，不适用于波导丝内，一般允许波导丝内的最佳电流约为2A到2.5A内，还要考虑到波导丝有着8ohm的阻值影响着电路，所以我们需要将激励脉冲放大到可以适用本设计的电流，我们取2.5A。但是放大后的电流有可能影响到可能引起其他的干扰项，所以在电路中加一个MOSFET元件,功率MOSFET它具有良好的热稳定性和简单的结构电路，有着单极型的电压控制作用，被广泛的使用在模拟电路和数字电路中。将关键器件场效应管

30、选为IRF840型,耗散功率 (Pd): 125 ,漏源反向电压 (Uds): 500V ,栅源反向电压 (Ugs): 20 ,漏极电流(连续) (Id) 8 A,最高结温 (Tj), C:为150 ,输出电容 (Cd), pF: 1500 ,通态电阻 (Rds), Ohm: 0.85 。我们设计了一个一级基本放大电路然对脉冲电流的放大，在加一个射极跟随器缓冲电路可有效的减低电路中的输出阻抗。3.5回波检测电路设计扭转波的检测是本位移测量装置设计的重要部分。主要对扭转波信号的拾取与放大。由于波导丝内产生的扭转波信号非常小，有时还会有一些其他的干扰，比如热燥这类的共模信号，对于扭转波的拾取有一定

31、干扰，我们可以最大化的降低这类信号的干扰，得到稳定的回波信号。回波接收电路中采用的高精度的仪表放大器AD620和LM324。LM324是个四路运放放大电路，具有良好的差分输入。有着低功率高增益。对回波信号的放大与整形。我们要考虑到回波时间的检测，所以设计的电路要可以提供一个低电平信号给单片机，留做终止脉冲。可以用AD620可以得到想要的放大倍数，可以很好的保护增益量。但是我们是在制动盘内部实现测量，不仅要可以实现测量功能而且结构尽可能的简单便于节省空间。回波检测电路如图3-6所示。图3-6 回波检测电路表3-1 AD652参数(AD620)额定值电源电压18V内部功耗600mW差分输入电压25V工作温度范围-40到+85最大电源电流1.3mA最大线性度40ppm表2-2 LM324参数（LM324）额定值增益带宽1.2MHz工作温度范围070输入便宜电压7mV额定电源电压+15V3.6 高精度时间测量电路 摩擦块的位移测量装置最为核心的部分是脉冲时间间隔测量。主要测量出激励脉冲的产生时间和回波检测到回波脉冲时间。通过速度时间的关系，便可得出位移量。图3-7是高精度时间测量电路的结构图与信号时序图。图3-7 TDC-GP1工作原理 为了实现时间间隔的测量，采用了TDC-GP1芯片其原理如下:当TDC-GP1接收到激励脉冲式