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一种线性量程可调的电涡流传感器

作者:刘志昌时间:2017-12-26来源:电子产品世界收藏
编者按:电涡流传感器由探头、前置器以及信号传输线缆三部分组成,前置器中高频振荡电压通过延伸电缆流入探头线圈,对前置器部分的高频小信号处理,基本上都采用全模拟电路或者结合软件校正电路设计,该前置器采用模拟电路对高频信号进行处理,可通过实时调整电路可调电阻参数,实现传感器输出电压信号的调节,特别是对传感器输出量程与电压零点的调节,该方式可以即满足数字电路软件校正调节功能,又满足模拟电路成本低的要求,该方法可实现电涡流位移传感器探头不同电感参数与线性量程调节。

作者 / 刘志昌

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201712/373601.htm

  珠海格力电器股份有限公司(广东 珠海 519070)

  刘志昌(1987-),男,助理工程师,研究方向:磁悬浮用电涡流位移结构设计与探头布置方案设计、信号处理。

摘要:电涡流由探头、以及信号传输线缆三部分组成,中高频振荡电压通过延伸电缆流入探头线圈,对前置器部分的高频小信号处理,基本上都采用全模拟或者结合软件校正设计,该前置器采用模拟对高频信号进行处理,可通过实时调整电路可调电阻参数,实现输出电压信号的调节,特别是对输出量程与电压零点的调节,该方式可以即满足数字电路软件校正调节功能,又满足模拟电路成本低的要求,该方法可实现电涡流位移探头不同电感参数与线性量程调节。

引言

  电涡流位移由探头、延伸电缆、前置器构成,本文提供了一种电涡流位移前置器信号处理改进方案,通过实时调整前置器电路中的电阻参数,能够有效调节输出量程与输出电压大小,能够既满足数字软件校正电路调节,又满足模拟电路成本低的要求。

  该前置器的信号调节电路包括高频正弦波产生电路、滤波、检波、放大以及限幅电路等电路,其中电压跟随电路能够调节输出电压零点位移,达到对输出信号电压进行实时调节的作用;另外,该信号调节电路还在原有基本的反相器电路中增加一个放大器模块和一个可调电阻,对输出的线性量程与输出电压范围可变的电压信号进行调节,输出需要符合要求的位移-电压信号。

1 电涡流位移原理

  根据法拉第电磁感应定律可知,当电涡流位移探头线圈通以正弦高频交变电流i1时,线圈必然产生正弦交变的电磁场H1,该