一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统及方法，包括：补偿线圈，用于对原始的激励线圈进行补偿；补偿电路，用于将激励信号移项

【技术实现步骤摘要】
一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统及方法


[0001]本专利技术涉及感应式油液磨屑传感器

、
补偿线圈
，尤其是涉及一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统及方法
。

技术介绍

[0002]机械设备在运行过程中都会产生摩擦和磨损，对这些摩擦和磨损进行有效的监测将有助于保持机械设备运行性能，并能够有效延长机械设备的使用寿命
。
机械设备在运行过程中，产生的金属磨屑会与润滑油一起在机械设备中流淌，而润滑油中金属屑末的尺寸
、
浓度以及产生的速率等参数可以客观反映出零部件的健康状况和磨损状况
。
因此，可以通过检测润滑油中金属屑末的参数来对设备的磨损状况进行监测
。
传统的贴谱检测法和光谱检测法都为非在线检测技术，不能够实时地对设备进行监测，对设备突发的状况不能及时有效检测出来，在工业应用中具有一定的局限性
。
在线检测技术中，由于感应式金属磨屑检测法结构简单
、
安装方便
、
抗干扰能力强以及能够区分铁磁性和非铁磁性金属颗粒等优点，科研工作者对此方法进行了大量的研究
。
但是感应式检测法在管径比较大的时候检测精度较低，而小管径
、
微通道的传感器在工程上的应用具有很大局限性，所以提高大管径的感应式传感器的检测精度是一个急需解决的问题
。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统及方法，目的是使传感器输出信号在较大的放大倍数的情况下不失真，进而实现了大管径下微小金属颗粒的检测；解决了感应式传感器由于加工误差等原因导致的其在较高的放大倍数情况下，输出信号会发生失真，影响传感器的采集精度的问题
。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统，包括：补偿线圈，用于对原始的激励线圈进行补偿；补偿电路，用于将激励信号移项
、
调幅和分压后加载到所述补偿线圈上，对所述补偿线圈进行驱动；信号解调电路，用于将经过补偿后的感应线圈输出的信号进行放大
、
自乘解调和滤波处理后，输出金属颗粒信号；所述补偿线圈通过将固定匝数的漆包线缠绕在陶瓷骨架上，并固定在其中一个激励线圈的外侧，与一组激励线圈进行耦合；所述补偿电路通过移项电路
、
可控功率放大器搭建的电路对激励信号移项和调幅，并加载到所述补偿线圈上，使其平衡掉由于加工误差产生的不平衡磁场，进而平衡掉感应线圈输出的不平衡电压，其输出电压信号为：；
输入到补偿线圈的信号幅值为：；为滑动变阻器
RP3
的阻值，为放大芯片
U3
的输出电压，为激励信号的电压，为加载到补偿线圈上的电压，为补偿线圈的阻抗；所述补偿电路包括电阻
R1、
电阻
R2、
电阻
R3、
电阻
R4、
电阻
R5、
电阻
R6、
电阻
R7、
电容
C1、
电容
C2、
滑动变阻器
RP1、
滑动变阻器
RP2、
滑动变阻器
RP3、
放大芯片
U1、
放大芯片
U2
和放大芯片
U3
；所述电阻
R1
的一端与所述滑动变阻器
RP1
的滑动端连接后接入激励信号
Ve
，所述电阻
R1
的另一端与所述电阻
R2
的一端和所述放大芯片
U1
的引脚2连接，所述电阻
R2
的另一端与所述放大芯片
U1
的引脚
6、
所述电阻
R3
的一端和所述滑动变阻器
RP2
的滑动端连接，所述滑动变阻器
RP1
的固定端与所述放大芯片
U1
的引脚3和所述电容
C1
的一端连接，所述电容
C1
的另一端接地，所述放大芯片
U1
的引脚4外接电源
VEE
，所述放大芯片
U1
的引脚7外接电源
VCC
，所述滑动变阻器
RP2
的固定端与所述放大芯片
U2
的引脚3和所述的电容
C2
的一端连接，所述电容
C2
的另一端接地，所述电阻
R3
的另一端与所述电阻
R4
的一端和所述放大芯片
U2
的引脚2连接，所述电阻
R4
的另一端与所述放大芯片
U2
的引脚
6、
所述电阻
R5
的一端和所述放大芯片
U3
的引脚3连接，所述放大芯片
U2
的引脚4外接电源
VEE
，所述放大芯片
U2
的引脚7外接电源
VCC
，所述电阻
R5
的另一端接地，所述放大芯片
U3
的引脚2与所述电阻
R6
的一端和所述滑动变阻器
RP3
的滑动端连接，所述电阻
R6
的一端接地，所述滑动变阻器
RP3
的固定端与所述放大芯片
U3
的引脚6和所述电阻
R7
的一端连接，所述放大芯片
U3
的引脚4外接电源
VEE
，所述放大芯片
U3
的引脚7外接电源
VCC
，所述电阻
R7
的另一端与所述补偿线圈的第一接线端口连接，所述补偿线圈的第二接线端口接地
。
[0005]在一些实施例中，所述信号调理电路包括信号放大电路
、
自乘解调电路和带通滤波电路，用于通过信号放大电路对信号进行两次放大
、
通过自乘解调电路进行解调，再通过带通滤波电路去除高频分量，输出金属颗粒信号
。
[0006]在一些实施例中，所述信号调理电路，用于将经过补偿后的感应线圈输出的信号进行放大
、
自乘解调和滤波处理后，输出金属颗粒信号，其放大倍数为：
R9、R11
为反馈电阻，
R8、R10
为接地电阻；所述信号放大电路包括电阻
R8、
电阻
R9、
电阻
R10、
电阻
R11、
放大芯片
U4、
和放大芯片
U5
；将两组串联的感应线圈的一端的输出信号接入到所述放大芯片
U4
的引脚3，并与所述电阻
R8<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统，其特征在于，包括：补偿线圈，用于对原始的激励线圈进行补偿；补偿电路，用于将激励信号移项
、
调幅和分压后加载到所述补偿线圈上，对所述补偿线圈进行驱动；信号解调电路，用于将经过补偿后的感应线圈输出的信号进行放大
、
自乘解调和滤波处理后，输出金属颗粒信号；所述补偿线圈通过将固定匝数的漆包线缠绕在陶瓷骨架上，并固定在其中一个激励线圈的外侧，与一组激励线圈进行耦合；所述补偿电路通过移项电路
、
可控功率放大器搭建的电路对激励信号移项和调幅，并加载到所述补偿线圈上，使其平衡掉由于加工误差产生的不平衡磁场，进而平衡掉感应线圈输出的不平衡电压，其输出电压信号为：；输入到补偿线圈的信号幅值为：；为滑动变阻器
RP3
的阻值，为放大芯片
U3
的输出电压，为激励信号的电压，为加载到补偿线圈上的电压，为补偿线圈的阻抗；所述补偿电路包括电阻
R1、
电阻
R2、
电阻
R3、
电阻
R4、
电阻
R5、
电阻
R6、
电阻
R7、
电容
C1、
电容
C2、
滑动变阻器
RP1、
滑动变阻器
RP2、
滑动变阻器
RP3、
放大芯片
U1、
放大芯片
U2
和放大芯片
U3
；所述电阻
R1
的一端与所述滑动变阻器
RP1
的滑动端连接后接入激励信号
Ve
，所述电阻
R1
的另一端与所述电阻
R2
的一端和所述放大芯片
U1
的引脚2连接，所述电阻
R2
的另一端与所述放大芯片
U1
的引脚
6、
所述电阻
R3
的一端和所述滑动变阻器
RP2
的滑动端连接，所述滑动变阻器
RP1
的固定端与所述放大芯片
U1
的引脚3和所述电容
C1
的一端连接，所述电容
C1
的另一端接地，所述放大芯片
U1
的引脚4外接电源
VEE
，所述放大芯片
U1
的引脚7外接电源
VCC
，所述滑动变阻器
RP2
的固定端与所述放大芯片
U2
的引脚3和所述的电容
C2
的一端连接，所述电容
C2
的另一端接地，所述电阻
R3
的另一端与所述电阻
R4
的一端和所述放大芯片
U2
的引脚2连接，所述电阻
R4
的另一端与所述放大芯片
U2
的引脚
6、
所述电阻
R5
的一端和所述放大芯片
U3
的引脚3连接，所述放大芯片
U2
的引脚4外接电源
VEE
，所述放大芯片
U2
的引脚7外接电源
VCC
，所述电阻
R5
的另一端接地，所述放大芯片
U3
的引脚2与所述电阻
R6
的一端和所述滑动变阻器
RP3
的滑动端连接，所述电阻
R6
的一端接地，所述滑动变阻器
RP3
的固定端与所述放大芯片
U3
的引脚6和所述电阻
R7
的一端连接，所述放大芯片
U3
的引脚4外接电源
VEE
，所述放大芯片
U3
的引脚7外接电源
VCC
，所述电阻
R7
的另一端与所述补偿线圈的第一接线端口连接，所述补偿线圈的第二接线端口接地
。2.
根据权利要求1所述的用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统，其特征在于，所述信号调理电路包括信号放大电路
、
自乘解调电路和带通滤波电路，用于通过信号放大电路对信号进行两次放大
、
通过自乘解调电路进行解调，再通过带通滤波电路去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱征华，武宪威，钱智，王冠，李奇，李鹏，
申请(专利权)人：苏州仁正智探科技有限公司，
类型：发明
国别省市：