。
[0034]如图1所示，本发明能够在高温环境下工作的电涡流位移传感装置，包括高温电涡流位移传感器1、高温温度传感器2、高温同轴电缆3、具有对温度进行自动补偿功能的前置器4。
[0035]本实施方式中，高温电涡流位移传感器I和高温温度传感器2集成在一体的结构，高温电涡流位移传感器I包括高温扁平线圈5、高温探头保护套6、高温非金属传感器骨架7、传感器固定套8、位移传感器接头9和传热孔11。高温扁平线圈5位于高温非金属传感器骨架7的前端，高温扁平线圈5用高温探头保护套6进行保护，并用高温胶固定，高温非金属传感器骨架7安装在传感器固定套8的孔内并用高温胶固定，高温扁平线圈5通过高温同轴电缆3引出，高温同轴电缆3的外部电缆接位移传感器接头9。
[0036]高温温度传感器2位于高温非金属传感器骨架7的内部，并用高温胶进行固定，高温温度传感器2通过高温同轴电缆3引出，高温同轴电缆3的内部电缆接温度传感器接头10 ;在高温温度传感器2附近的轴向或径向开有传热孔11，使高温温度传感器2能够迅速获得位移传感器的环境温度。本实施方式中，高温温度传感器2的传热孔11为在高温非金属传感器骨架7中部的径向孔，其径向孔的大小和个数在保证高温非金属传感器骨架7的强度满足要求的条件下可任意选择。
[0037]本发明电涡流位移传感装置的最高工作温度由高温温度传感器2、高温同轴电缆3、高温扁平线圈5、高温探头保护套6、高温非金属传感器骨架7、传感器固定套8等材料的最高工作温度决定，所以需要按照电涡流位移传感器的最高工作温度来选择高温温度传感器2、高温同轴电缆3、高温扁平线圈5、高温探头保护套6、高温非金属传感器骨架7及传感器固定套8的材料。
[0038]如图2所示，本发明装置中能够对高温电涡流位移传感器的温漂进行自动补偿功能的前置器，包括高频振荡电路、阻抗变换及检测电路、温漂灵敏度自动校正电路、温漂偏置自动校正电路、输出转换电路、温度测量电路和加法电路。高温电涡流位移传感器I通过位移传感器接头9与高频振荡电路及前置器中的阻抗变换及检测电路相连；高温温度传感器2通过温度传感器接头10与前置器中的温度测量电路相连，然后又分别与温漂灵敏度自动校正电路及温漂偏置自动校正电路相连，然后通过对温漂灵敏度自动校正电路及温漂偏置自动校正电路的输出信号通过加法电路相加，最后再经过输出转换电路转化为所需要的电压范围。
[0039]高温电涡流位移传感器前端的高温扁平线圈5在高频振荡电路的激励作用下，在扁平线圈5周围产生一个高频磁场，位于高温扁平线圈5附近的被测导体内部就会形成电涡流，被测导体中的电涡流所产生的交变磁场使传感器线圈中的等效阻抗等参数发生变化。电涡流传感器线圈的阻抗不仅与被测体的电阻率、磁导率以及几何形状有关，而且还与高温扁平线圈5的几何参数、高频振荡电路的频率及高温扁平线圈5被测导体间的距离有关。如果只有高温扁平线圈5与被测导体间的距离发生变化而其他参数保持不变，那么高温扁平线圈5中的等效阻抗就成为高温扁平线圈5与被测导体之间距离的单值函数，且在一定的范围内具有线性关系。那么在线性范围内，用阻抗变换及检测电路就可以把高温扁平线圈5与被测导体间的距离变化转化为电压的变化，最后经过输出转换电路转化为所需要的电压范围。
[0040]但是在电涡流位移传感器的环境温度发生较大变化时，电涡流位移传感器材料的电阻率、磁导率以及传感器探头的几何形状都会发生变化，导致不同温度下传感器的输出不仅与扁平线圈5与被测导体之间的距离有关，而且还与电涡流位移传感器的环境温度有关。不同温度下，电涡流位移传感器在其线性工作范围内的输出会发生明显的变化。虽然不同温度条件下电涡流位移传感器的输入-输出特性在其线性工作范围内仍然保持了良好的线性关系，但温度不仅影响了电涡流位移传感器的偏置电压，也会影响到电涡流位移传感器的灵敏度。因此，只有通过对不同温度下电涡流位移传感器在线性工作范围内的灵敏度和对线性工作范围内任一参考点处的偏置电压(称之为温漂偏置)进行综合补偿，才能够减小环境温度对电涡流位移传感器输出特性的影响。
[0041]在电涡流位移传感器的环境温度发生变化时，首先利用高温温度传感器2测量出高温电涡流位移传感器I的环境温度，再利用阻抗变换及检测电路把扁平线圈5与被测导体之间的距离变化转化为电压的变化，但该电压中含有温漂因素的影响。其次根据高温温度传感器2测量得到的高温电涡流位移传感器I的环境温度，通过前置器中的温漂灵敏度自动校正电路来自动地调整电涡流位移传感器在线性工作范围内的灵敏度；再通过前置器中的温漂偏置自动校正电路来自动地调整传感器线性工作范围内任一参考点处的温漂偏置；将经过温漂灵敏度自动校正电路的电压信号与温漂偏置自动校正电路的电压信号分别作为加法器电路的两个输入端，实现对两个信号的加法运算，以实现对温漂偏置电压的补偿。这样通过对不同温度下电涡流位移传感器的灵敏度和对线性工作范围内任一参考点处的偏置电压进行综合补偿，实现传感器在整个线性工作范围内的输出不受传感器环境温度的影响。最后，再经过输出转换电路转化为所需要的电压范围。
[0042]如图3所示，基于热敏电阻温度测量系统的电涡流位移传感器前置器中的温漂灵敏度自动校正电路，包括热敏电阻RdP为了传感器灵敏度调整的补偿电阻R2。将阻抗变换及检测电路的输出信号作为温漂灵敏度自动校正电路的输入信号。图3所示的温漂灵敏度自动校正电路的灵敏度(即电路的输出与输入之比，也称为放大倍数)α为:
[0043]α = 2.Ra/(R2+Ra) (I)
[0044]图3所示的基于热敏电阻温度测量系统的电涡流位移传感器前置器中的温漂灵敏度自动校正电路本质上是一个比例放大电路，不过其电路的灵敏度随热敏电阻Ra发生变化，进而可自动地调整输出信号对于输入信号的“灵敏度”。由于热敏电阻Ra与高温电涡流位移传感器I处在相同的温度环境中，当高温电涡流位移传感器I的环境温度变化时，热敏电阻Ra的电阻1^也随环境温度线性变化，温漂偏置自动校正电路的灵敏度α也随之变化。当高温电涡流位移传感器I的环境温度升高时，热敏电阻^阻值增大，温漂灵敏度自动校正电路的灵敏度α增大，反之Ra阻值降低，α减少。
[0045]R2的大小需要利用未进行温度补偿前电涡流位移传感器的灵敏度随环境温度的变化特性以及热敏电阻Ra的参数进行优化选择，使在不同温度下的温漂灵敏度自动校正电路的灵敏度α与常温下的灵敏度与对应温度下的灵敏度的比值乘积近似恒定。电阻札的选择应尽量接近于常温下民与Ra并联阻值的2倍，这样可以保证温漂灵敏度自动校正电路正负端的阻抗平衡。
[0046]如图4所示，基于热敏电阻温度测量系统的电涡流位移传感器前置器中的温漂偏置自动校正电路，包括热敏电阻Ra和为了传感器温漂偏置调整的补偿电阻R3。图4中温漂偏置自动校正电路的输出电压Uj为:
[0047]Ut= 15.Ra/(R3+Ra) (2)
[0048]因此，当高温电涡流位移传感器I的环境温度升高时，热敏电阻Ra的阻值变大，温漂偏置自动校正电路输出的温控电压UT&就随之增大。
[0049]温漂偏置自动校正电路中的补偿电阻R3的大小需要根据未进行温度补偿前电涡流位移传感器在线性工作范围内任一参考位置处的输出电压对温度变化的测量数据以及热敏电阻R3的参数进行优化选择，使温控电压信号在不同温度下的输出电压变化量近似等于高温电涡流位移传感器在线性工作范围内任一参考位置处偏置电压的变化量。温漂偏置自动校正电路的输出信号为随温度自动变化的直流电压。
[0050]本发明基于温度在线测量的高温电涡流位移传感器温度补偿的方法的主要步骤为:
[0051]步骤1:首先分别在不同环境温度条件下，测量未进行温度补偿前电涡流位移传感器