差动式电涡流位移检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种差动式电涡流位移检测装置，包括高频正弦发生器、第一差分涡流探头、第二差分涡流探头、差分前置检波器以及后置放大器，所述高频正弦发生器与第一差分涡流探头和第二差分涡流探头，所述第一差分涡流探头和第二差分涡流探头与差分前置检波器连接，所述差分前置检波器与后置放大器连接；所述第一差分涡流探头和第二差分涡流探头结构相同，均包括串联连接的电感和电阻；高频正弦发生器将生产的固定固定频率正弦波信号发送给第一差分涡流探头、第二差分涡流探头产生差分涡流信号，该差分涡流信号经过差分前置检波器检测、滤波处理后发送给后置放大器进行放大。通过本实用新型专利技术可以在抑制温度漂移的同时提高装置的位移检测精度。提高装置的位移检测精度。提高装置的位移检测精度。

【技术实现步骤摘要】
差动式电涡流位移检测装置


[0001]本技术属于位移检测的
，具体涉及一种差动式电涡流位移检测装置。

技术介绍

[0002]电涡流位移传感器是一种非接触式的微位移传感器，具有非接触、高线性度和高分辨率的特点，常用于高速旋转机械的转轴动态位移测量。电涡流位移传感器是利用电涡流效应原理检测微量位移，当激励源施加高频的交变电流到探头线圈时，线圈会产生交变磁场和感应电场。当有金属导体靠近线圈时，感应电场会在金属导体表面产生感应电涡流。电涡流会产生涡流磁场，该磁场与线圈磁场方向相反，会抵消部分线圈磁场，从而使线圈的阻抗发生变化。金属导体与线圈的距离变化时，线圈阻抗会跟随变化，从而根据阻抗测量出金属导体与线圈的距离。目前的电涡流位移传感器虽然有上述的优点，但实际使用中其位移测量的精度和稳定性容易受到温度漂移、探头制造精度、工件安装工艺精度的影响。

技术实现思路

[0003]本技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种差动式电涡流位移检测装置，将差分信号与电涡流传感器相结合，解决了工件位移检测时的易受温度漂移影响及测量精度低的问题。
[0004]为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0005]本技术提供了一种差动式电涡流位移检测装置，包括高频正弦发生器、第一差分涡流探头、第二差分涡流探头、差分前置检波器以及后置放大器，所述高频正弦发生器与第一差分涡流探头和第二差分涡流探头，所述第一差分涡流探头和第二差分涡流探头与差分前置检波器连接，所述差分前置检波器与后置放大器连接；所述第一差分涡流探头和第二差分涡流探头结构相同，均包括串联连接的电感和电阻；高频正弦发生器将生产的固定频率正弦波信号发送给第一差分涡流探头、第二差分涡流探头产生差分涡流信号，该差分涡流信号经过差分前置检波器检测、滤波处理后发送给后置放大器进行放大。
[0006]作为优选的技术方案，所述第一差分涡流探头和第二差分涡流探头相对设置。
[0007]作为优选的技术方案，所述高频正弦发生器包括晶振、第一运算放大电路和第二运算放大电路，所述晶振产生固定频率的方波信号后依次经过第一运算放大电路和第二运算放大电路进行滤波后产生高频正弦信号。
[0008]作为优选的技术方案，所述晶振为有源晶振。
[0009]作为优选的技术方案，所述第一运算放大电路和第二运算放大电路均采用 AD817运算放大器。
[0010]作为优选的技术方案，所述差分前置检波器包括差分放大器U3和第四运算放大器U4，所述所述第一差分涡流探头、第二差分涡流探头分别与一电容并联后形成电桥电路，并接入第三运算放大器U3，所述第三运算放大器U3接入第四运算放大器U4。
[0011]作为优选的技术方案，所述第三运算放大器U3选用INA103；所述第四运算放大器U4选用AD835。
[0012]作为优选的技术方案，所述后置放大器包括第五运算放大器U5和第六运算放大器U6，所述第五运算放大器U5的输出端连接至第六运算放大器U6的输入端。
[0013]作为优选的技术方案，所述第五运算放大器U5选用OPA192。
[0014]作为优选的技术方案，所述第六运算放大器选用AD8421。
[0015]本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0016]本技术提供的一种差动式电涡流位移检测装置，利用差分信号与涡流感应器相结合的方式检测工件在装置内的相对位移；该装置使用两套相同绕制方式线圈探头，由于两套探头在装置中处于相同的环境温度，可有效的抑制温度漂移的不良影响；同时，由于使用差分信号求出相对位移而非绝对位移，可降低制造精度对测量的影响。
附图说明
[0017]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1是本技术差动式电涡流位移检测装置的方框图；
[0019]图2是本技术第一差分涡流探头、第二差分涡流探头的连接示意图；
[0020]图3是本技术高频正弦发生器的电路原理图；
[0021]图4是本技术差分前置检波器的电路原理图；
[0022]图5是本技术后置放大器的电路原理图。
[0023]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0024]1‑
第一差分涡流探头；2
‑
第二差分涡流探头；3
‑
工件。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0026]如图1所示，本实施例的差动式电涡流位移检测装置，包括高频正弦发生器、第一差分涡流探头1、第二差分涡流探头2、差分前置检波器以及后置放大器，所述高频正弦发生器与第一差分涡流探头1和第二差分涡流探头2，所述第一差分涡流探头1和第二差分涡流探头2与差分前置检波器连接，所述差分前置检波器与后置放大器连接；所述第一差分涡流探头1和第二差分涡流探头2 结构相同，均包括串联连接的电感和电阻；高频正弦发生器将生产的固定频率正弦波信号发送给第一差分涡流探头1、第二差分涡流探头2产生差分涡流信号，该差分涡流信号经过差分前置检波器检测、滤波处理后发送给后置放大器进行放大。
[0027]如图2所示，所述第一差分涡流探头1和第二差分涡流探头2相对设置，中间设有工件检测位，当需要进行检测时，工件3设置在工件检测位上，开始位移检测工作，检测流程如
下：
[0028]电源接入高频正弦发生器后，高频正弦发生器产生固定频率的正弦波信号分别提供给所述第一差分涡流探头1和第二差分涡流探头2；所述第一差分涡流探头1和第二差分涡流探头2接收高频正弦发生器产生的正弦波信号后，工件发生位移时产生的感应电流分别接入到差分前置检波器；所述差分前置检波器的作用是把第一差分涡流探头1和第二差分涡流探头2的信号进行差分、检测和滤波处理，然后把处理后的信号发送给后置放大器；后置放大器负责把差分前置检波器处理过的信号进行电压偏置以及放大，最终产生0V以上的正向电压信号表征工件位移。
[0029]如图3所示，本实施例中，所述高频正弦发生器包括晶振、第一运算放大电路和第二运算放大电路，所述晶振产生固定频率的方波信号后依次经过第一运算放大电路和第二运算放大电路进行滤波后产生高频正弦信号。所述晶振为有源晶振。
[0030]进一步的，所述第一运算放大电路和第二运算放大电路均采用AD817运算放大器。AD817是一款低成本、低功耗、高速运算放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.差动式电涡流位移检测装置，其特征在于，包括高频正弦发生器、第一差分涡流探头、第二差分涡流探头、差分前置检波器以及后置放大器，所述高频正弦发生器与第一差分涡流探头和第二差分涡流探头，所述第一差分涡流探头和第二差分涡流探头与差分前置检波器连接，所述差分前置检波器与后置放大器连接；所述第一差分涡流探头和第二差分涡流探头结构相同，均包括串联连接的电感和电阻；高频正弦发生器将生产的固定频率正弦波信号发送给第一差分涡流探头、第二差分涡流探头产生差分涡流信号，该差分涡流信号经过差分前置检波器检测、滤波处理后发送给后置放大器进行放大。2.根据权利要求1所述的差动式电涡流位移检测装置，其特征在于，所述第一差分涡流探头和第二差分涡流探头相对设置。3.根据权利要求1所述的差动式电涡流位移检测装置，其特征在于，所述高频正弦发生器包括晶振、第一运算放大电路和第二运算放大电路，所述晶振产生固定频率的方波信号后依次经过第一运算放大电路和第二运算放大电路进行滤波后产生高频正弦信号。4.根据权利要求3所述的差动式电涡流位移检测装置，其特征在于，所述晶振为...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海杰，吴敏涛，徐培钰，
申请(专利权)人：埃尔利德广东智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：