一种电涡流传感器测量电路和电涡流传感器制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种电涡流传感器测量电路和电涡流传感器，电涡流传感器测量电路包括：振荡器模块、电感激励模块、阻抗隔离模块和信号放大模块；振荡器模块的输出端和电感激励模块的输入端相连，输入端和电源相连，用于将从输入端输入的直流电压转换为交流信号输出；电感激励模块的输出端和阻抗隔离模块的输入端相连，用于在交流信号的控制下，将电源端输入的电压施加在电感激励模块所包括的线圈上，以使线圈产生交变磁场，并输出跟随线圈的阻抗值相应变化的电压信号；阻抗隔离模块的输出端和信号放大模块的输入端相连，用于将电压信号传输至信号放大模块，并阻挡从阻抗隔离模块的输出端反向传输的干扰信号。

【技术实现步骤摘要】
一种电涡流传感器测量电路和电涡流传感器
本专利技术实施例涉及电子电路技术，尤其涉及一种电涡流传感器测量电路和电涡流传感器。
技术介绍
电涡流传感器是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面之间的相对位移变化。ATM(AutomaticTellerMachine，自动取款机)中对钞票鉴别真伪的模组中，会对纸币厚度进行测量鉴别，而对厚度的测量，会间接通过电涡流传感器来进行测量。当纸币通过测量装置的时候，纸币会通过一个浮动辊，浮动辊会因为纸币的插入而抬升相当于纸币厚度的高度。浮动辊是一种金属导磁材料，在浮动辊上方会有一个电感线圈，当导磁的浮动辊对于线圈的距离发生变化时，会使电涡流强度发生变化，这个变化又会间接反映在电感的阻抗变化这个物理量上，通过测量电感量的变化就间接的测量了电涡流强度的变化。现有技术中，测量线圈的阻抗时，会受到测量电路中干扰信号的影响，从而造成测量到的线圈阻抗变化量存在较大误差，影响测量结果的精度。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电涡流传感器测量电路和电涡流传感器，以实现对电涡流进行测量时，隔离电路中的干扰信号，提高测量精度。第一方面，本专利技术实施例提供了一种电涡流传感器测量电路，包括：振荡器模块、电感激励模块、阻抗隔离模块和信号放大模块；所述振荡器模块，所述振荡器模块的输出端和所述电感激励模块的输入端相连，所述振荡器模块的输入端和电源相连，用于将从所述振荡器模块的输入端输入的直流电压转换为交流信号经所述振荡器模块的输出端输出；所述电感激励模块，所述电感激励模块的输出端和所述阻抗隔离模块的输入端相连，所述电感激励模块的电源端和所述电源相连，用于在所述交流信号的控制下，将从所述电感激励模块的电源端输入的电压施加在所述电感激励模块所包括的线圈上，以使所述线圈产生交变磁场，并输出跟随所述线圈的阻抗值相应变化的电压信号；所述阻抗隔离模块，所述阻抗隔离模块的输出端和所述信号放大模块的输入端相连，用于将所述电压信号传输至所述信号放大模块，并阻挡从所述阻抗隔离模块的输出端反向传输的干扰信号；所述信号放大模块，用于将所述电压信号按照预设放大比例进行放大，生成放大电压信号，并经所述信号放大模块的输出端输出。进一步的，电涡流传感器测量电路还包括：滤波模块，所述滤波模块的输入端和所述阻抗隔离模块的输出端相连，所述滤波模块的输出端和所述信号放大模块的输入端相连，用于滤除所述电压信号中的噪声信号。进一步的，所述电感激励模块包括：所述线圈、受控开关元件和第一电阻；所述受控开关元件的使能端用于连接所述振荡器模块的输出端，所述受控开关元件的电流通路的第一端和所述电源相连，所述受控开关元件的电流通路的第二端和所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端用于和所述阻抗隔离模块的输入端相连，所述第一电阻的第二端和所述线圈的一端相连，所述线圈的另一端接地；所述受控开关元件用于在所述交流信号的控制下，导通或切断所述受控开关元件的电流通路。进一步的，所述受控开关元件为第一三极管；所述第一三极管的基极用于连接所述振荡器模块的输出端，集电极和所述电源相连，发射极和所述第一电阻的第一端相连。进一步的，所述阻抗隔离模块包括第二三极管、第二电阻、第三电阻、第一电容和第一运算放大器；所述第二三极管的基极用于连接所述电感激励模块的输出端，集电极连接所述电源，发射极连接所述第二电阻的一端；所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的一端和所述第一运算放大器的同向输入端相互连接；所述第三电阻的另一端接地；所述第一电容和所述第三电阻并联；所述第一运算放大器的反向输入端和输出端相连，所述第一运算放大器的输出端用于连接所述信号放大模块的输入端。进一步的，所述滤波模块包括第二电容、第四电阻和第五电阻；所述第四电阻的一端用于和所述阻抗隔离模块的输出端相连，另一端和所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端接地；所述第二电容和所述第五电阻并联；所述第四电阻和所述第五电阻的公共端用于和所述信号放大模块的输入端相连。进一步的，所述信号放大模块包括第六电阻、第七电阻和第二运算放大器；所述第二运算放大器的正向输入端用于连接所述阻抗隔离模块的输出端，反向输入端、所述第六电阻的一端和第七电阻的一端相互连接，输出端和所述第七电阻的另一端相连；所述第六电阻的另一端接地。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电涡流传感器，包括第一方面提供的电涡流传感器测量电路。本专利技术实施例的技术方案通过隔离电涡流传感器测量电路中的干扰信号，解决线圈的阻抗会受到测量电路中干扰信号的影响，从而造成测量到的线圈阻抗变化量存在较大误差的问题，实现提高电涡流测量精度的效果。附图说明图1是本专利技术实施例一中的电涡流传感器测量电路的结构示意图；图2是本专利技术实施例二中的电涡流传感器测量电路的结构示意图；图3是本专利技术实施例三中的电涡流传感器测量电路的电路结构图；图4是本专利技术实施例四中的电涡流传感器的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的电涡流传感器测量电路的结构示意图，本实施例提供的电涡流传感器测量电路可应用于通过电涡流进行间接测量高度、厚度和位移等物理量的电涡流传感器中，该电涡流传感器测量电路10具体包括：振荡器模块110、电感激励模块120、阻抗隔离模块130和信号放大模块140。振荡器模块110，振荡器模块110的输出端和电感激励模块120的输入端相连，振荡器模块110的输入端和电源相连，用于将从振荡器模块110的输入端输入的直流电压转换为交流信号经振荡器模块110的输出端输出；电感激励模块120，电感激励模块120的输出端和阻抗隔离模块130的输入端相连，电感激励模块120的电源端和电源相连，用于在交流信号的控制下，将从电感激励模块120的电源端输入的电压施加在电感激励模块120所包括的线圈上，以使线圈产生交变磁场，并输出跟随线圈的阻抗值相应变化的电压信号；阻抗隔离模块130，阻抗隔离模块130的输出端和信号放大模块140的输入端相连，用于将电压信号传输至信号放大模块140，并阻挡从阻抗隔离模块130的输出端反向传输的干扰信号；信号放大模块140，用于将电压信号按照预设放大比例进行放大，并经信号放大模块140的输出端输出。其中，上述模块之间的连接关系如图1所示(图1中未示出电源端子和接地端子)，振荡器模块110为可以产生振荡电流的电路，其从输入端获取直流电，其输出的交流信号可以为正弦波或方波，振荡器模块110输出的交流信号的频率和占空比，可以是固定的，也可以是可调的，并且频率和占空比可以是独立调节的。示例的，振荡器模块110可以为晶体振荡器电路、555定时器振荡电路、串联谐振电容三点式电路或积分-施密特触发器型压控振荡器。振荡器模块110输出的交流信号输出至电感激励模块120的输入端，为电感激励模块120提供控制信号，使得电感激励模块120的电源端输入的电压根据上述交流信号的频率和占空比施加到线圈上，使得线圈产生交变磁场，示例的，输入电感激励模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电涡流传感器测量电路，其特征在于，包括：振荡器模块、电感激励模块、阻抗隔离模块和信号放大模块；所述振荡器模块，所述振荡器模块的输出端和所述电感激励模块的输入端相连，所述振荡器模块的输入端和电源相连，用于将从所述振荡器模块的输入端输入的直流电压转换为交流信号经所述振荡器模块的输出端输出；所述电感激励模块，所述电感激励模块的输出端和所述阻抗隔离模块的输入端相连，所述电感激励模块的电源端和所述电源相连，用于在所述交流信号的控制下，将从所述电感激励模块的电源端输入的电压施加在所述电感激励模块所包括的线圈上，以使所述线圈产生交变磁场，并输出跟随所述线圈的阻抗值相应变化的电压信号；所述阻抗隔离模块，所述阻抗隔离模块的输出端和所述信号放大模块的输入端相连，用于将所述电压信号传输至所述信号放大模块，并阻挡从所述阻抗隔离模块的输出端反向传输的干扰信号；所述信号放大模块，用于将所述电压信号按照预设放大比例进行放大，生成放大电压信号，并经所述信号放大模块的输出端输出。

【技术特征摘要】
1.一种电涡流传感器测量电路，其特征在于，包括：振荡器模块、电感激励模块、阻抗隔离模块和信号放大模块；所述振荡器模块，所述振荡器模块的输出端和所述电感激励模块的输入端相连，所述振荡器模块的输入端和电源相连，用于将从所述振荡器模块的输入端输入的直流电压转换为交流信号经所述振荡器模块的输出端输出；所述电感激励模块，所述电感激励模块的输出端和所述阻抗隔离模块的输入端相连，所述电感激励模块的电源端和所述电源相连，用于在所述交流信号的控制下，将从所述电感激励模块的电源端输入的电压施加在所述电感激励模块所包括的线圈上，以使所述线圈产生交变磁场，并输出跟随所述线圈的阻抗值相应变化的电压信号；所述阻抗隔离模块，所述阻抗隔离模块的输出端和所述信号放大模块的输入端相连，用于将所述电压信号传输至所述信号放大模块，并阻挡从所述阻抗隔离模块的输出端反向传输的干扰信号；所述信号放大模块，用于将所述电压信号按照预设放大比例进行放大，生成放大电压信号，并经所述信号放大模块的输出端输出。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：滤波模块，所述滤波模块的输入端和所述阻抗隔离模块的输出端相连，所述滤波模块的输出端和所述信号放大模块的输入端相连，用于滤除所述电压信号中的噪声信号。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电感激励模块包括：所述线圈、受控开关元件和第一电阻；所述受控开关元件的使能端用于连接所述振荡器模块的输出端，所述受控开关元件的电流通路的第一端和所述电源相连，所述受控开关元件的电流通路的第二端和所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端用于和所述阻抗隔离模块的输入端相连，所述第一电阻的第二端和所述线圈的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓轩，杨雄，王应建，李传武，赵子龙，
申请(专利权)人：深圳怡化电脑股份有限公司，深圳市怡化时代科技有限公司，深圳市怡化金融智能研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44