3 软硬件设计
3．1 硬件设计
本系统主要由DDS模块、宽带低失真全差分放大模块，线性可变差动变压器的能量耦合模块、放大整流滤波模块以及4×4键盘和128×64LCD模块构成的人机界面组成。系统结构框图如图3所示：
（1）激励电路模块
激励电路部分通过单片机给AD985l送控制字经低通滤波器滤除谐波分量及杂散信号后得到较纯的100kHz正弦波信号。产生的信号通过差分电路形成激励信号，采用THS4503来实现。
（2）测量电路模块
线性可变动变压器的磁棒选用的是铁淦氧磁棒，线圈用0．13mm的漆包线绕制在塑料管制作的骨架上，再通过一个直径大一点的绝缘塑料管将磁棒与线圈包含起来。整个模块固定于一块木板上；差分输出的信号经线性可变差动变压器的Ll通过磁棒耦合到L2、L3，再由单片机控制电机的正反转来推动磁棒上下移动，使L2、L3两路信号的电压相对于中心点（两路信号的电压幅值相等相位相反处）时的幅值产生相应的偏差。由于得到的电压差值的幅值很小，所以需要采用高精度的仪表放大器INA118放大后再对信号进行处理。经过半波整流将交流转化成直流。整流之后，主要存在工频干扰，采用n形滤波电路将谐波滤去；电机驱动磁铁部分采用电机齿轮与螺杆齿轮相匹配原则，利用单片机控制电机的正反转来驱使螺帽实现上下移动。磁棒与螺杆齿轮通过绝缘材料包含，通过磁棒在线圈中移动时磁通量的变化来控制耦合能量的大小，从而也就控制了输出电压的幅值。在具体测量前，先在绝缘板上标出一个零点，标零点必须在满足L2、L3两端的对地电压幅值相等相位相反结构上严格对称的情况下进行。