电感式位移传感器探头温漂补偿电路制造技术

本申请提供了一种电感式位移传感器探头温漂补偿电路，该补偿电路包括：探头线圈、与所述探头线圈连接的探头灵敏电阻，以及通过所述探头灵敏电阻激励所述探头线圈的高频信号源；还包括直流参考电压以及叠加放大器；所述叠加放大器被配置为对直流参考电压和所述高频信号源通过隔直电容隔离后进行交/直流信号叠加；所述叠加放大器还被配置为通过叠加的交/直流信号激励所述探头线圈。在上述技术方案中，无需对普通常规传感器探头做任何改动。可以对探头线圈直流阻抗的温漂和构成探头部件的结构体热膨胀漂移同时进行补偿，改善测量效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
电感式位移传感器探头温漂补偿电路


[0001]本技术涉及传感器
，尤其涉及一种电感式位移传感器探头温漂补偿电路。

技术介绍

[0002]电感式位移传感器在高温环境、特别是超高温及超低温环境进行位移/振动测量时，探头线圈的直流阻抗会随着温度的变化而变化，从而引起传感器的灵敏度、量程和线性度发生变化，导致出现测量误差，同时由于构成探头的各部件存在不同的热膨胀系数，在探头环境温度发生变化时，由于热膨胀系数的影响，探头头部体与被测目标物之间的物理间隙也会随温度发生变化，导致测量数据出现偏差。
[0003]现有的探头温漂补偿技术、主要采用在探头内安装温度传感器以及采用双线圈结构、其中一个线圈用作温度补偿线圈两种形式。
[0004]在采用在探头内安装温度传感器进行温度补偿的方式中，由于探头线圈的温漂曲线与温度传感器的温漂曲线不可能一致，这种方式对温度的补偿效果有限。同时，该补偿方案没有考虑组成探头各部件的热膨胀系数不同、探头材料会随温度变化而使探头本身的物理长度发生改变，从而影响探头与待测目标物之间的实际物理间隙、使测量结果出现温度偏差。
[0005]在采用双线圈结构的方式中，探头结构复杂、无法缩小探头的外形尺寸，仅在测量量程的中点得到较好的补偿。同样，该补偿方案没有考虑组成探头各部件的热膨胀系数不同、探头材料会随温度变化而使探头本身的物理长度发生改变，从而影响探头与待测目标物之间的实际物理间隙、使测量结果随环境温度变化而出现偏差。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种电感式位移传感器探头温漂补偿电路，改善测量效果。
[0007]本申请提供了一种电感式位移传感器探头温漂补偿电路，该电感式位移传感器探头温漂补偿电路包括：探头线圈、与所述探头线圈连接的探头灵敏电阻，以及通过所述探头灵敏电阻激励所述探头线圈的高频信号源；
[0008]还包括直流参考电压以及叠加放大器；所述叠加放大器被配置为对直流参考电压和所述高频信号源通过隔直电容隔离后进行交/直流信号叠加；所述叠加放大器还被配置为通过叠加的交/直流信号激励所述探头线圈。
[0009]在上述技术方案中，无需对普通常规传感器探头做任何改动。可以对探头线圈直流阻抗的温漂和构成探头部件的结构体热膨胀漂移同时进行补偿。改善测量效果。
[0010]在一个具体的可实施方案中，还包括被配置为所述叠加放大器与所述探头线圈之间的温度灵敏度电阻；所述叠加放大器通过所述温度灵敏度电阻驱动所述探头线圈。
[0011]在一个具体的可实施方案中，还包括：
[0012]滤波电路，所述滤波电路被配置为对所述叠加放大器的输出信号中的位移/温度
复合信号进行滤波；
[0013]检波电路，所述检波电路被配置为对滤波后的位移/温度复合信号进行检波；
[0014]探头线圈直流阻抗提取电路：所述探头线圈直流阻抗提取电路被配置成对探头线圈的直流阻抗信号进行隔离提取。
[0015]在一个具体的可实施方案中，所述检波电路为峰值检波电路、峰峰值检波电路、有效值检波电路、锁定放大器检波电路或相敏检波电路。
[0016]在一个具体的可实施方案中，所述探头线圈直流阻抗提取电路包括积分电阻及低通滤波电容；所述积分电阻与所述低通滤波电容C2被配置为对探头信号进行线圈温度直流阻抗信号的隔离提取及低通滤波后把线圈的温度直流阻抗信号送入直流阻抗信号放大器。
[0017]在一个具体的可实施方案中，还包括线圈直流阻抗温漂补偿电路，所述线圈直流阻抗温漂补偿电路被配置为对来自检波器的位移/温度复合信号和来自直流阻抗信号放大器的探头线圈直流阻抗信号进行减法运算，消除探头线圈的直流阻抗温漂。
[0018]在一个具体的可实施方案中，还包括：位移信号调理电路和探头热膨胀补偿电路，所述位移信号调理电路被配置为对来自所述线圈直流阻抗温漂补偿电路的信号进行放大、滤波、归一化；
[0019]所述探头热膨胀补偿电路被配置为对来自位移信号调理电路和线圈直流阻抗放大器的信号进行加减法运算用来补偿探头热膨胀产生的温漂。
[0020]在一个具体的可实施方案中，所述位移信号调理电路包括传感器线性纠正电路以及放大归一化电路。
[0021]在一个具体的可实施方案中，所述叠加放大器为电压跟随器或有限增益放大器。
[0022]在一个具体的可实施方案中，所述温度灵敏度电阻为纯电阻、由RC、或者RLC电路组成的阻抗网络。
附图说明
[0023]图1为本技术提供的电感式位移传感器探头温漂补偿电路的示意图；
[0024]图2为本技术提供的另一种电感式位移传感器探头温漂补偿电路的示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。
[0026]需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0027]参考图1，本申请提供了一种电感式位移传感器探头温漂补偿电路，由于电感式位
移传感器的结构特点，探头的温漂包括探头线圈的灵敏度温漂和构成探头各部件结构体的热膨胀漂移。探头线圈的直流阻抗与温度变化成固定的比例关系，通过测量探头线圈的直流阻抗就可以测量探头线圈所处的环境温度。
[0028]在本申请实施例中，该电感式位移传感器探头温漂补偿电路包括：探头线圈L1、与探头线圈L1连接的探头灵敏电阻R2，以及通过探头灵敏电阻R2激励探头线圈L1的高频信号源；还包括直流参考电压以及叠加放大器IC1；叠加放大器IC1被配置为对直流参考电压和高频信号源通过隔直电容隔离后进行交/直流信号叠加；叠加放大器IC1还被配置为通过叠加的交/直流信号激励探头线圈L1。
[0029]其中，高频信号源通过探头灵敏度电阻R2驱动探头线圈L1。示例性的，探头线圈L1被高频信号源S1通过探头灵敏度电阻R2激励，调节探头灵敏度电阻R2的值可以改变探头的灵敏度，I1为探头线圈L1的高频源激励电流信号。
[0030]在本申请实施例中，该温漂补偿电路还包括被配置为叠加放大器与探头线圈之间的温度灵敏度电阻R；叠加放大器通过温度灵敏度电阻驱动探头线圈。示例性的，叠加放大器IC1对直流参考电压REF1与加载在探头线圈L1上的高频信号进行叠加后通过温度灵敏度电阻R3驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电感式位移传感器探头温漂补偿电路，其特征在于，包括：探头线圈、与所述探头线圈连接的探头灵敏电阻，以及通过所述探头灵敏电阻激励所述探头线圈的高频信号源；还包括直流参考电压以及叠加放大器；所述叠加放大器被配置为对直流参考电压和所述高频信号源通过隔直电容隔离后进行交/直流信号叠加；所述叠加放大器还被配置为通过叠加的交/直流信号激励所述探头线圈。2.根据权利要求1所述的电感式位移传感器探头温漂补偿电路，其特征在于，还包括被配置为所述叠加放大器与所述探头线圈之间的温度灵敏度电阻；所述叠加放大器通过所述温度灵敏度电阻驱动所述探头线圈。3.根据权利要求2所述的电感式位移传感器探头温漂补偿电路，其特征在于，还包括：滤波电路，所述滤波电路被配置为对所述叠加放大器的输出信号中的位移/温度复合信号进行滤波；检波电路，所述检波电路被配置为对滤波后的位移/温度复合信号进行检波；探头线圈直流阻抗提取电路：所述探头线圈直流阻抗提取电路被配置成对探头线圈的直流阻抗信号进行隔离提取。4.根据权利要求3所述的电感式位移传感器探头温漂补偿电路，其特征在于，所述检波电路为峰值检波电路、峰峰值检波电路、有效值检波电路、锁定放大器检波电路或相敏检波电路。5.根据权利要求3所述的电感式位移传感器探头温漂补偿电路，其特征在于，所述探头线圈直流阻抗提取电路包括积分电阻及...

【专利技术属性】
技术研发人员：易孟良，吴剑锋，
申请(专利权)人：株洲中航科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：