Фазочувствительный выпрямитель для индуктивного датчика., Помогите со схемкой. Опции

[CrazyIgels]

Доброго времени суток уважаемая общественность.

Проектирую я датчик уровня проводящей жидкости. С такими вот требованиями:
Датчик - индуктивный.
Рабочая частота 5 Кгц.
Диапазон работы: 120 мм, точность +-0.5 мм.
Выходной сигнал - напряжение в диапазоне 0 - 5 В.

И надо мне для обработки сигнала с датчика создать схему.
Что до генераторной части - дабы датчик возбудился -нашел на этом форуме схему на 2х LM101A, добавлю к ней усилитель мощности - должно работать. (ток в обмотке должен быть порядка 200 мА)
Что до детекторной части - пока идеи кончились Если кто что делал плодобное - киньтесь схемкой или ссылкой. Может есть решения в интергальном исполнении - генератор, ФЧВ, фильтр.

С большой благодарностью заранее.

[CrazyIgels]

После длительного перерыва возвращаюсь к теме построения ФЧВ.

Привожу осцилограммы того, что происходит в датчике.
Вот чем мы запитываем обмотку возбуждения. Ток обмотки - 150 мА (в среднем).



А вот то, что снимаем с выходной обмотки

Имитатор уровня металла вверху (близко к датчику):



Имитатор уровня металла внизу (далеко от датчика):



Кроме изменения уровня выходного сигнала еще меняется его фаза относительно входного сигнала, но это изменение весьма мало - порядка единицы градуса.

А теперь вопрос:
Как и чем обработать данный сигнал до того как подвергнуть его АЦП. Цифровать в любом случае придется так как выходная характеристика датчика нелинейная.
Поясню еще одно: предложение - оцифруй синусоиду всю сразу не проходит. Т.е на вход АЦП мне нужно подавать постоянное напряжение меняющееся как функция от амплитуды и фазы выходного сигнала. Как я понимаю реализовать можно следующую цепь: предварительный усилитель - фазочувствиетельный выпрямитель - ФНЧ. Может кто подобное делал или видел пример как делать на рассыпухе? Или есть готовые схемы?

С уважением к дочитавшим до конца.

[gte]

А теперь вопрос:
Как и чем обработать данный сигнал до того как подвергнуть его АЦП. Цифровать в любом случае придется так как выходная характеристика датчика нелинейная.
Поясню еще одно: предложение - оцифруй синусоиду всю сразу не проходит. Т.е на вход АЦП мне нужно подавать постоянное напряжение меняющееся как функция от амплитуды и фазы выходного сигнала. Как я понимаю реализовать можно следующую цепь: предварительный усилитель - фазочувствиетельный выпрямитель - ФНЧ. Может кто подобное делал или видел пример как делать на рассыпухе? Или есть готовые схемы?

Самый простой амплитудно фазовый детектор - это ОУ в инвертирующем включении, на один вход которого подается сгнал с датчика, на другой (тот, что к земле через резистор) опорный. Фазой и амплитудой опорного добиваетесь балансировки. После этого вы получите то, что надо. Но, наверняка, будут проблемы с долговременной стабильностью.
Другой крайностью является Lock-in amplification.
Почитайте, например, http://www.isan.troitsk.ru/dls/lapshin/lock.htm

Для попроще Вам уже рекомендовали AD698, можно AD630. Можно и россыпью сделать подобное.
Почитайте, например, у ХиХ.

Усилитель, генератор и фазовращатель должны иметь минимальные температурные коэффициенты.

По графикам.
Сдается мне, что не нормально с геометрией самого датчика. Уход фазы очень маленький.
Какое расстояние между контролируемой средой и датчиком?
P.S. Если очень надо, то одной AD630 могу поделиться, AD698, к сожалению,нет. Правда я не в Москве.

[CrazyIgels]

Самый простой амплитудно фазовый детектор - это ОУ в инвертирующем включении, на один вход которого подается сгнал с датчика, на другой (тот, что к земле через резистор) опорный. Фазой и амплитудой опорного добиваетесь балансировки. После этого вы получите то, что надо. Но, наверняка, будут проблемы с долговременной стабильностью.
Другой крайностью является Lock-in amplification.
Почитайте, например, http://www.isan.troitsk.ru/dls/lapshin/lock.htm

Для попроще Вам уже рекомендовали AD698, можно AD630. Можно и россыпью сделать подобное.
Почитайте, например, у ХиХ.

Усилитель, генератор и фазовращатель должны иметь минимальные температурные коэффициенты.

По графикам.
Сдается мне, что не нормально с геометрией самого датчика. Уход фазы очень маленький.
Какое расстояние между контролируемой средой и датчиком?
P.S. Если очень надо, то одной AD630 могу поделиться, AD698, к сожалению,нет. Правда я не в Москве.

Я сам не в Москве - во Владимирской области я.

Геометрию датчика - завтра принесу флешку - дома забыл - на ней чертежик есть отсканированный.

Расстояние - минимум 50 мм. меньше сделать не получиться по условиям заказчика и из за того, что датчик помещен в кожух из термостойкого материала (что то типа гипса но очень твердое и термостойкое - как называется не знаю) и охлаждается воздухом.

[jam]

Я сам не в Москве - во Владимирской области я.

Геометрию датчика - завтра принесу флешку - дома забыл - на ней чертежик есть отсканированный.

Расстояние - минимум 50 мм. меньше сделать не получиться по условиям заказчика и из за того, что датчик помещен в кожух из термостойкого материала (что то типа гипса но очень твердое и термостойкое - как называется не знаю) и охлаждается воздухом.

Могу предложить такое - микроконтроллер по таблице генерит синус на ЦАП и косинус прямоугольник- я когда-то для этого использовал DAC08 - очень дёшево 8 бит - с датчика синус идёт на тригер Шмидта и на фазовый детектор на исключающем или - хорошая стабильность частоты, большая крутизна.

[gte]

Могу предложить такое - микроконтроллер по таблице генерит синус на ЦАП и косинус прямоугольник- я когда-то для этого использовал DAC08 - очень дёшево 8 бит - с датчика синус идёт на тригер Шмидта и на фазовый детектор на исключающем или - хорошая стабильность частоты, большая крутизна.

А зачем после датчика на тригер? У него и так фазовая составляющая сигнала с датчика мизерная.
Ну и с контроллером решение дешевое если тиражировать. А так AD698 самое то.