The invention provides a metal eddy current position sensor and a temperature drift solution method. The eddy current position sensor is usually used as a proximity switch. When the tested piece moves towards the proximity switch and is close to a certain target detection position, the proximity switch moves. The accuracy of the proximity switch depends on the temperature drift accuracy of the target detection location. It is found that when the excitation frequency and position are constant, the output signal does not drift with temperature change, which is called the temperature invariant point. The target detection location is determined by the temperature invariant feature. The excitation frequency f is found, the circuit module is adjusted, the sine signal generated by the excitation frequency f is provided for two coils to provide accurate incentives. Based on the characteristic of temperature invariable point, a method of temperature drift for all metal eddy current position sensor is proposed, which makes the sensor unaffected by the change of ambient temperature, and the detection result is accurate.
【技术实现步骤摘要】
一种全金属电涡流位置传感器及温漂解决方法
本专利技术涉及电涡流位置传感器测控领域,具体涉及一种全金属电涡流位置传感器及温漂解决方法。
技术介绍
电涡流位置检测技术是基于电磁感应原理的一种无损检测方法,它适用于各种导电试件的位置检测。探头中通入激励信号,探头内线圈产生的激励磁场和被测试件中感生出的涡流磁场会发生耦合作用,将探头与被测体之间的相对位置信号转换为感应线圈信号的变化,就可以通过后续处理电路获取相应的位置信号。在实际应用过程中,电涡流位置传感器在进行检测时受温度影响很大,周围环境中存在对有机高分子材料腐蚀严重的物质,导致传感器需要进行金属外壳封装;在一些食物等加工与封装链生产线上,为防腐、防污染采取的特殊材料封装带来的检测灵敏度和检测范围降低等问题。因此,很有必要对传感器进行金属外壳封装,但是探头的金属封装材料对传感器位置检测具有很大的影响,是带来输出信号温漂的重要影响成分。电涡流位置传感器目前的温度补偿措施有:1、增加差动补偿线圈,两个相同的线圈置于相同的环境中,配以相同的信号处理电路,对输出信号进行差分处理。该方法只考虑了探头非金属封装,安装环境附近也无金属设备的情况,未能对传感器探头进行金属封装和安装周围存在金属的情况进行研究分析,通用性较差。2、增加无感的相同电阻值的无感线圈来感应温度变化进行补偿,这种方法只能消除检测线圈电阻本身的温度变化引起的温度漂移,未能对外壳、检测体的电阻率的温度漂移进行补偿。3、一种自动温漂抑制功能的新型耐高温电涡流位置传感器,增加了金属外壳层作为整个探头结构的保护结构,并通过在金属外壳层中预加涡流效应的方法抑制温漂 ...
【技术保护点】
一种全金属电涡流位置传感器的温漂解决方法,其特征在于,用于解决激励频率范围、补偿温度范围、位置测量范围三个参数确定的全金属电涡流位置传感器的温漂,包括以下步骤:A.用激励频率范围内第1个频率典型值f1激励电涡流位置传感器;a1.将全金属电涡流位置传感器探头和被测试件放入高低温试验箱中并连通相关测试线路;测试补偿温度范围内第1个温度典型值稳定状态下,位置测量范围内的N个位置典型值条件下的电涡流位置传感器的输出差分放大信号U11~U1N;a2.依次测试补偿温度范围内第2~T个温度典型值稳定状态下,位置测量范围内的N个位置典型值条件下的电涡流位置传感器的输出差分放大信号U21~U2N,U31~U3N,…,UT1~UTN;a3.绘制曲线,在一个坐标系内绘制频率f1激励下的输出差分放大信号/位置的T条变化曲线,所述曲线横坐标含位置典型值分布点,纵坐标含输出差分放大信号分布点;a4.确定频率f1激励下的温度不变点对应的位置,在步骤a3的坐标曲线中,找到T条变化曲线的重合点,所述重合点称为温度不变点,在这点激励频率和位置一定时,输出差分放大信号不随补偿温度范围内温度的变化而漂移;所述典型值是全范围内 ...
【技术特征摘要】
1.一种全金属电涡流位置传感器的温漂解决方法,其特征在于,用于解决激励频率范围、补偿温度范围、位置测量范围三个参数确定的全金属电涡流位置传感器的温漂,包括以下步骤:A.用激励频率范围内第1个频率典型值f1激励电涡流位置传感器;a1.将全金属电涡流位置传感器探头和被测试件放入高低温试验箱中并连通相关测试线路;测试补偿温度范围内第1个温度典型值稳定状态下,位置测量范围内的N个位置典型值条件下的电涡流位置传感器的输出差分放大信号U11~U1N;a2.依次测试补偿温度范围内第2~T个温度典型值稳定状态下,位置测量范围内的N个位置典型值条件下的电涡流位置传感器的输出差分放大信号U21~U2N,U31~U3N,…,UT1~UTN;a3.绘制曲线,在一个坐标系内绘制频率f1激励下的输出差分放大信号/位置的T条变化曲线,所述曲线横坐标含位置典型值分布点,纵坐标含输出差分放大信号分布点;a4.确定频率f1激励下的温度不变点对应的位置,在步骤a3的坐标曲线中,找到T条变化曲线的重合点,所述重合点称为温度不变点,在这点激励频率和位置一定时,输出差分放大信号不随补偿温度范围内温度的变化而漂移;所述典型值是全范围内的等分点和/或等分点附近的值;B.重复步骤A,依次得到第2~P个频率典型值f2到fp激励下的温度不变点对应的位置;C.根据步骤B得到的数据绘制温度不变点对应的位置/激励频率曲线,该...
【专利技术属性】
技术研发人员:许永童,
申请(专利权)人:上海兰宝传感科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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