一種高精度電渦流傳感器測量電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于非接觸式位移、轉速及振動測量的高精度電渦流傳感器設計，適用于工業旋轉機械振動、位移、轉速信號參數等的傳感器測量應用。
【背景技術】
[0002]電渦流傳感器是各類旋轉機械設備應用最為廣泛的關鍵一次元器件。通過電渦流傳感器可以實現轉速、鍵相、零轉速等的測量，這些都是磁阻式轉速傳感器實現不了的應用。同時，電渦流傳感器可以用于動態或靜態位移的非接觸測量，實現特殊場合的應用。
[0003]電渦流傳感器有三部分組成:探頭、延遲電纜、前置器。其中，高精度電渦流傳感器測量電路是整個設計的關鍵部分，測量電路主要是指前置器部分的電路。電渦流傳感器通過其測量電路，利用電渦流效應，將位移信號轉換為阻抗變化(電感變化、Q值變化)，從而實現非電量測量。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種高精度電渦流傳感器測量電路，用于非接觸式位移、轉速及振動等參量的測量。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]一種高精度電渦流傳感器測量電路，包括第一三極管和第二三極管，第一三極管和第二三極管的基極之間連接有第一電阻，第一三極管的發射極串聯第二電阻后連接輸入電源電壓，第一三極管的集電極與基極相連并連接第一可調電阻的一端，第一可調電阻的另一端與可調端相連并接地，第二三極管的基極與輸入電源電壓之間連接有第三電阻，第二三極管的基極與地之間連接有第一電容，第二三極管的發射極串聯第四電阻和第一電感后連接第二可調電阻的一端，第二可調電阻的另一端與可調端相連并連接輸入電源電壓，第二三極管的集電極串聯第一二極管、第五電阻、第六電阻以及第七電阻后連接運算放大器的正向輸入端，第八電阻、第二電容和第三電容的串聯支路、第二電感并聯后連接在第二三極管的集電極與地之間，第二電容和第三電容的相接端連接第四電阻和第一電感的相接端，第四電容、第五電容、第六電容的一端分別連接第一二極管和第五電阻的相接端、第五電阻和第六電阻的相接端、第六電阻和第七電阻的相接端，第四電容、第五電容、第六電容的另一端均接地，運算放大器的正向輸入端串聯第九電阻后接地，運算放大器的負向輸入端與輸出端相連，運算放大器的輸出端串聯第十電阻后作為電路的輸出端，運算放大器的正電源端接地，運算放大器的負電源端串聯第i^一電阻后接地、串聯第十二電阻后接地，第七電容連接在輸入電源電壓與地之間，第十三電阻和穩壓二極管串聯后連接在輸入電源電壓與地之間，第二二極管連接在電路的輸出端和地之間，第三二極管連接在電路的輸出端和輸入電源電壓之間。
[0007]本實用新型的有益技術效果是:
[0008]本實用新型是一種新型的高精度電渦流傳感器測量電路，用于非接觸式位移、轉速及振動等參量的測量。可以廣泛應用于工業旋轉機械的多個參數的測量，如振動、位移、轉速信號參數等。本實用新型有著其他相同應用傳感器更高的測量精度和可靠性。
[0009]本實用新型附加的優點將在下面【具體實施方式】部分的描述中給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的原理圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做進一步說明。
[0012]圖1示出了本實用新型的高精度電渦流傳感器測量電路的原理圖。如圖1所示，本實用新型包括三極管Q1、Q2，三極管Q1、Q2的基極之間連接有電阻R4。三極管Ql的發射極串聯電阻Rl后連接輸入電源電壓-24V。三極管Ql的集電極與基極相連并連接可調電阻R3的一端，可調電阻R3的另一端與可調端相連并接地。三極管Q2的基極與輸入電源電壓-24V之間連接有電阻R2。三極管Q2的基極與地之間連接有電容Cl。三極管Q2的發射極串聯電阻R5和電感L2后連接可調電阻R6的一端，可調電阻R6的另一端與可調端相連并連接輸入電源電壓-24V。三極管Q2的集電極串聯二極管D2、電阻RlURl2、Rl3后連接運算放大器ICl的正向輸入端。電阻R28、電容C2和電容C3的串聯支路、電感LI并聯后連接在三極管Q2的集電極與地之間。電容C2和電容C3的相接端連接電阻R5和電感L2的相接端。電容C4、C5、C6的一端分別連接二極管D2和電阻Rll的相接端、電阻Rll和電阻R12的相接端、電阻R12和電阻R13的相接端，另一端均接地。運算放大器ICl的正向輸入端串聯電阻R14后接地。運算放大器ICl的負向輸入端與輸出端相連。運算放大器ICl的輸出端串聯電阻R26后作為本測量電路的輸出端。運算放大器ICl的正電源端接地。運算放大器ICl的負電源端串聯電阻R22后接地、并串聯電阻R32后接地。電容Cll連接在輸入電源電壓-24V與地之間，電阻R42和穩壓二極管DWl串聯后連接在輸入電源電壓-24V與地之間，二極管D5連接在電路的輸出端和地之間，二極管D6連接在電路的輸出端和輸入電源電壓-24V之間。
[0013]以上組成本實用新型測量電路的元器件，均為市售商品。
[0014]圖1所示的高精度電渦流傳感器測量電路主要有三部分電路組成。
[0015](I)由三極管Ql和三極管Q2組成的電容三點式振蕩器電路，起作用時將位移變化引起的振蕩回路Q值變化轉換成尚頻載波?目號的幅值變化。為使電路具有$父尚的效率而自行起振，電路采用自給偏壓的辦法。適當選擇振動管的分壓電阻的比值，使電路靜態工作點處于甲乙類。
[0016](2)檢波器和濾波器電路是由檢波二極管D2和行濾波器組成。采用行濾波器可適應電流變化較大，而又要求波紋很小的情況，可獲得平滑的波形。這部分電路的作用是將高頻載波中的測量信號不失真地取出，從而提高測量精度。
[0017](3)由運算放大器ICl組成的電壓跟隨器電路，該跟隨器具有輸入阻抗高，并有良好的跟隨性等特點，所以采用其作輸出級以獲得盡可能大的不失真輸出的幅度值，保證很高的測量精度。
[0018]同時，探頭頭部采用耐高低溫和各種化學腐蝕的聚苯硫醚(PPS)注塑成形，確保探頭的耐磨和防腐蝕性。探頭頭部線圈采用高溫漆包線繞制，同時用高溫環氧樹脂封裝，具有高密封，耐高溫，高強度的優點，從而保證了探頭的小溫漂和高可靠性。
[0019]以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型不限于以上實施例。可以理解，本領域技術人員在不脫離本實用新型的基本構思的前提下直接導出或聯想到的其他改進和變化，均應認為包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種高精度電渦流傳感器測量電路，其特征在于，包括第一三極管(Ql)和第二三極管(Q2)，第一三極管(Ql)和第二三極管(Q2)的基極之間連接有第一電阻(R4)，第一三極管(Ql)的發射極串聯第二電阻(Rl)后連接輸入電源電壓，第一三極管(Ql)的集電極與基極相連并連接第一可調電阻(R3)的一端，第一可調電阻(R3)的另一端與可調端相連并接地，第二三極管(Q2)的基極與輸入電源電壓之間連接有第三電阻(R2)，第二三極管(Q2)的基極與地之間連接有第一電容(Cl)，第二三極管(Q2)的發射極串聯第四電阻(R5)和第一電感(L2)后連接第二可調電阻(R6)的一端，第二可調電阻(R6)的另一端與可調端相連并連接輸入電源電壓，第二三極管(Q2)的集電極串聯第一二極管(D2)、第五電阻(Rll)、第六電阻(R12)以及第七電阻(R13)后連接運算放大器(ICl)的正向輸入端，第八電阻(R28)、第二電容(C2)和第三電容(C3)的串聯支路、第二電感(LI)并聯后連接在第二三極管(Q2)的集電極與地之間，第二電容(C2)和第三電容(C3)的相接端連接第四電阻(R5)和第一電感(L2)的相接端，第四電容(C4)、第五電容(C5)、第六電容(C6)的一端分別連接第一二極管(D2)和第五電阻(Rll)的相接端、第五電阻(Rll)和第六電阻(R12)的相接端、第六電阻(R12)和第七電阻(R13)的相接端，第四電容(C4)、第五電容(C5)、第六電容(C6)的另一端均接地，運算放大器(ICl)的正向輸入端串聯第九電阻(R14)后接地，運算放大器(ICl)的負向輸入端與輸出端相連，運算放大器(ICl)的輸出端串聯第十電阻(R26)后作為電路的輸出端，運算放大器(ICl)的正電源端接地，運算放大器(ICl)的負電源端串聯第十一電阻(R22)后接地、串聯第十二電阻(R32)后接地，第七電容(Cll)連接在輸入電源電壓與地之間，第十三電阻(R42)和穩壓二極管(DWl)串聯后連接在輸入電源電壓與地之間，第二二極管(D5)連接在電路的輸出端和地之間，第三二極管(D6)連接在電路的輸出端和輸入電源電壓之間。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高精度電渦流傳感器測量電路。包括兩個三極管，兩個三極管的基極之間連接有電阻，其中一個三極管的集電極串聯檢波二極管以及多個電阻后連接運算放大器的正向輸入端，更有多個電容連接在上述串聯支路與地之間構成π行濾波器，運算放大器的正向輸入端串聯電阻后接地，運算放大器的負向輸入端與輸出端相連，運算放大器的輸出端串聯電阻后作為電路的輸出端。本實用新型可廣泛應用于工業旋轉機械的多個參數的測量，如振動、位移、轉速信號參數等，且有著其他相同應用傳感器更高的測量精度和可靠性。
【IPC分類】G01D5/12
【公開號】CN204694272
【申請號】CN201520417096
【發明人】夏惠興, 華洪斌
【申請人】江陰市江凌科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月16日