磁致伸缩位移传感器时刻鉴别

　　在硬件电路设计中，需对放大滤波后的模拟信号进行时刻鉴别。常用的时刻鉴别的实现方法包括前沿时刻鉴别、恒定比值时刻鉴别和过零时刻鉴别等方法。

　　因磁致伸缩位移传感器在不同距离下接收信号幅值大小不一，故前沿时刻鉴别法由于将模拟信号与一固定的阈值进行比较，存在较大的漂移误差，不适用于精确测量。

　　恒定比值时刻鉴别原理如上图所示，对输入信号的处理过程是：将衰减的信号和延迟信号相叠加产生的过零点为定时点；与此同时将信号为与固定阈值进行比较，构成一个前沿时刻鉴别器；最后，当输入信号幅度大于前沿时刻鉴别的定时点时，过零点定时便可以输出为终止时刻点。为了屏蔽噪声并抑制波形畸变对测量结果的影响，通常加入偏置电压以保证比较器的正确触发。但也因此，跳变点受到幅值、衰减因数和偏置电压的影响会产生漂移误差。仍需采用偏置开关补偿技术等对其做进一步补偿，电路复杂且效果一般。

　　故本研究采用过零时刻鉴别又称高通容阻时刻鉴别法，如上图所示。将接收信号通过一高通容阻滤波器，使待测信号的极值点转变为零点，双极性输出信号的过零点即为时刻鉴别的起止时刻点，然后通过过零比较电路来判别出返回脉冲信号的起止时刻点，这种方法对输入信号的幅度变化不敏感，只要求接收通道工作在严格的线性方式，信号不失真。

　　过零时刻鉴别法不仅可以解决磁致伸缩位移传感器脉冲幅值变化带来的时间游动误差，还可有效地克服波形畸变和噪声带来的误差。由于接收回波信号中存在信号波动，若直接将放大后的回波信号通过过零时刻鉴别电路，会引入多个误鉴别脉冲。故后文电路对其做了适当改进，防止引入误鉴别脉冲。