专利名称：智能间隙测量传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及间隙测量技术，具体涉及一种基于电涡流效应的智能化的间隙测量传感器，可用于测量磁悬浮列车中悬浮间隙测量及其它装置的位移或间隙测量。
背景技术：
目前，基于电涡流效应的间隙传感器，都是采用模拟电路实现传感器的非线性补偿修正并归一化输出一个与测量间隙成比例的电压或电流模拟信号，这种方法需针对每一个传感器探头和电路元件进行修正调整，而且，由于探头和元件存在温度漂移，需要通过挑选不同温度漂移参数的探头或元件来补偿传感器整体温度漂移，整个测量过程费时费力， 而且还可能因为人为疏忽而出现测量误差大的情况。
实用新型内容为了克服现有技术的不足，本实用新型提出了一种结构简单、测量精度高、调试校验省时省力的智能间隙测量传感器。为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下一种智能间隙测量传感器，包括探头线圈，与探头线圈电性连接的信号变换电路， 与信号变换电路电性连接的电压归一化电路，A/D转换器，温度测量电路，控制器，存储器， 通讯接口电路，D/A转换电路，以及电源转换电路；所述电源转换电路为间隙测量传感器电路提供工作电压；所述A/D转换器分别与电压归一化电路、温度测量电路、控制器电性连接；所述控制器分别与存储器、通讯接口电路、D/A转换电路电性连接。优选的，所述信号变换电路包括谐振电路、检波电路、滤波电路；所述谐振电路、检波电路、滤波电路依次电性连接；所述谐振电路与探头线圈电性连接，所述滤波电路与电压归一化电路电性连接。优选的，所述A/D转换器包括第一 A/D转换电路、第二 A/D转换电路；所述第一 A/ D转换电路分别与电压归一化电路、控制器的第一 A/D转换端口电性连接；所述第二 A/D转换电路分别与温度测量电路、控制器的第二 A/D转换端口电性连接。优选的，所述控制器为可编程逻辑门芯片(FPGA)或单片机(MCU)。优选的，所述通信接口电路的芯片可为MAX485。所述电源转换电路分别与信号变换电路、电压归一化电路、A/D转换器、温度测量电路、控制器、存储器、通讯接口电路、D/A转换电路电性连接。本实用新型与现有技术相比，在现有的传感器电路中，内置了智能控制器，实现了非线性修正及温漂补偿，通过温度测量电路、A/D转换器、控制器、存储器组成的由自动高低温位移校准器来获取非线性修正及温漂补偿数据，可以大大减少传感器非线性修正及温漂补偿时间及人力，而且可以显著提高非线性修正及温漂补偿的精度，提高传感器性能，实现了智能化处理。
图1为本实用新型实施例的智能间隙测量传感器的电路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种智能间隙测量传感器，包括探头线圈1、谐振电路2、检波电路3、 滤波电路4、电压归一化电路5、A/D转换电路6、A/D转换电路7、温度测量电路8、控制器9、 存储器10、D/A转换电路11、通讯接口电路12以及电源转换电路13。电源转换电路13是将外部电源提供给传感器的电压转换为传感器内部各部分电路工作所需的电压。探头线圈1、谐振电路2、检波电路3、滤波电路4、电压归一化电路5依次电性连接；A/D转换电路6分别与电压归一化电路5、控制器9的第一 A/D转换端口电性连接，A/ D转换电路7分别与温度测量电路8、控制器9的第二 A/D转换端口电性连接，所述A/D转换电路6、A/D转换电路7构成A/D转换器。控制器9分别与存储器10、通讯接口电路12、 D/A转换电路11电性连接。本实施例的控制器9采用ADUC841芯片，通信接口电路12的芯片采用MAX485。谐振电路2、检波电路3、滤波电路4构成了信号变换电路。其中，谐振电路2与探头线圈1所构成的回路，能够产生高频正弦震荡信号；检波电路3和滤波电路4连接组合的功能是将探头线圈1上的高频正弦信号的幅度转换成低频电压信号。电压归一化电路5与A/D转换电路6连接组合的功能是将检波电路3和滤波电路 4产生的电压信号转换成数字量。本实施例的电压归一化电路6的电压输出量直接表示了间隙值，可通过放大器AD822来调整为A/D转换电路所要求的电压范围，从而实现电压归一化处理。温度测量电路8与A/D转换电路7连接组合的功能是将温度测量电路8产生的电压信号转换成数字量。控制器9、A/D转换器、存储器10、D/A转换电路11、通讯接口电路12连接组合的功能是，控制器9通过比较A/D转换器输出的数字量与预先存储在存储器10中的数据进行非线性修正及温漂补偿，再输出给D/A转换电路11和通讯接口电路12，D/A转换电路11 输出经过非线性修正及温漂补偿的模拟量信号，通讯接口电路12输出符合工业通讯规范
的数字量信号。上述实施例只是本实用新型较为优选的一种，本领域技术人员在本实用新型的保护范围内作出的简单变化或替换，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种智能间隙测量传感器，其特征在于，包括探头线圈，与探头线圈电性连接的信号变换电路，与信号变换电路电性连接的电压归一化电路，A/D转换器，温度测量电路，控制器，存 储器，通讯接口电路，D/A转换电路，以及电源转换电路；所述电源转换电路为间隙测量传感器电路提供工作电压；所述A/D转换器分别与电压归一化电路、温度测量电路、控制器电性连接；所述控制器分别与存储器、通讯接口电路、D/A转换电路电性连接。
2.如权利要求1所述的智能间隙测量传感器，其特征在于，所述信号变换电路包括谐振电路、检波电路、滤波电路；所述谐振电路、检波电路、滤波电路依次电性连接；所述谐振电路与探头线圈电性连接，所述滤波电路与电压归一化电路电性连接。
3.如权利要求1所述的智能间隙测量传感器，其特征在于，所述A/D转换器包括第一 A/D转换电路、第二 A/D转换电路；所述第一 A/D转换电路分别与电压归一化电路、控制器的第一A/D转换端口电性连接；所述第二A/D转换电路分别与温度测量电路、控制器的第二 A/D转换端口电性连接。
4.如权利要求1所述的智能间隙测量传感器，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑阵列或单片机。
专利摘要本实用新型涉及一种智能间隙测量传感器，其包括探头线圈，与探头线圈电性连接的信号变换电路，与信号变换电路电性连接的电压归一化电路，A/D转换器，温度测量电路，控制器，存储器，通讯接口电路，D/A转换电路，电源转换电路；A/D转换器分别与电压归一化电路、温度测量电路、控制器电性连接；控制器分别与存储器、通讯接口电路、D/A转换电路电性连接。本实用新型实现非线性修正及温漂补偿，通过自动高低温位移校准器来获取非线性修正及温漂补偿数据，可以减少传感器非线性修正及温漂补偿时间及人力，而且可以显著提高非线性修正及温漂补偿的精度，提高传感器性能，实现了智能化处理。测量值根据需要可以采用模拟量输出和数字量输出。
文档编号G01B7/14GK202171442SQ201120197609
公开日2012年3月21日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者彭志华, 徐春生, 谢雄建, 高显明 申请人:广州精信仪表电器有限公司