1 引言
??? 受廠家委托，我們開發研制了利用渦流效應測量金屬電導率的渦流電導儀。渦流效應，簡單地說，就是金屬在高頻線圈附近感應后形成的感應磁場，它會對通過該線圈的高頻信號產生反作用，影響該信號的相位和幅值。不同的金屬對同一標準信號的影響各不相同，根據這一原理，我們只需測量出相位和幅值，然后利用Matlab 軟件進行數值模擬分析，就能得出電導率與幅值、相位的函數。通過實驗，我們發現幅值是關鍵性的，對于非鐵磁性金屬材料，利用幅值得到的區分度最大。
??? 而測量幅值最直接、最有效的方法就是測量其峰值電壓，這就要用到峰值采樣電路。

2 原理
??? 峰值采樣電路通常僅由采樣保持器和比較器組成（如圖1所示），當Vi>V時，V2為高電平，并控制LF398采樣，當經過峰值后，Vi??? 基于以上原因，我們對該電路進行了改進，改進后的電路原理框圖如圖2所示。

??? 原有電路最大的問題在于頻率較高時，采樣和保持時間均過短，這與采樣保持器的控制信號有關。圖1中，V2在頻率較高時不能直接用作控制信號，需將其分頻后再加至采樣保持器的控制端。這里，我們是利用微分和比較器電路產生采樣保持器的控制信號。將采樣信號微分后，輸入過零比較器的負輸入端，正端為基準零點。具體電路如圖3所示，這里，微分器使用的運放為LF356，比較器是LM311。
??? 微分電路中需要注意R、C值的選擇，根據不同的頻率范圍，所用的R、C值是不同的。選擇方法如下：
??? 以圖4為例，電阻R1可降低高頻噪聲，電容Cf用于抑制自激振蕩。電路的傳遞函數為：

??? 根據式（1）和式（2），可得微分電路的設計步驟如下：?
??? （1）設fa等于輸入信號的最高頻率（根據具體需要而定），選擇電容C1<1μF，然后根據式（2）計算Rf。
??? （2）選fa=10fb，根據式（2）計算R1。?
??? （3）由式（1）計算出Cf。?

??? 微分電路的輸出信號連至比較器。在最初使用比較電路時，基準零點（LM311正輸入端）是直接接地的，但在使用中我們發現，當頻率較高時（>10kHz），比較器的輸出，即采樣保持器LF398的控制信號脈沖跳變時刻與采樣信號的峰值時刻的偏差就開始擴大，為此,將直接接地改為如圖3所示的與對稱的正負電源相接的串聯分壓電路，電位器用來微調基準零點。這樣改動后，通過調整電位器，可以使LF398的控制脈沖保持在峰值時刻發生跳變。
??? 然而，實際上，此時并不能將比較器輸出直接作為控制信號，需要將其分頻后再使用，這是為了絕對滿足采樣保持器的采樣時間和A/D轉換器輸入信號的保持時間的要求。
??? 另外，分頻后的控制信號又作為單片機的外部中斷輸入信號（中斷觸發方式最好設為邊沿觸發方式），以此作為單片機啟動A/D的信號，開始采樣。
??? 當然，也可不使用分頻器，將比較器的輸出直接作為單片機的中斷信號，而用單片機的一個I/O口，作為采樣保持器的控制口線。中斷信號來之前，該控制口線置為采樣所需電平（對LF398為高電平），中斷信號來后，置為保持電平（對LF398為低電平），并啟動A/D開始采樣數據。這種方式可省去分頻器，而且保持時間可以隨意由單片機控制，使用較靈活。但是需占用一個通用I/O口。需要注意的是，如果采樣信號頻率很高，比較器輸出脈沖信號的高低電平保持時間不滿足單片機對其外部中斷信號的要求，仍需要加分頻器。
3 結束語
??? 經過測試，該電路性能穩定，結構簡單，通用性強，使用靈活，具有一定的實用價值。?

參考文獻?

1 單承贛，錢小霞.? 峰值電路原理及應用. 電子技術應用，1990（9）?
2 王福瑞.? 單片微機測控系統大全. 北京：北京航空航天大學出版社，1998?
3 談文心，錢聰，宋云嫻. 模擬集成電路原理及應用. 西安：西安交通大學出版社，1995?
4 王秀杰，張疇先. 模擬集成電路應用. 西安：西北工業大學出版社，1994