一种位移传感器和测量位移的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种位移传感器和测量位移的方法。
【背景技术】
[0002] 目前，我国煤炭、化工、石油、冶金等领域设备多采用位移传感器或行程传感器以 实现设备自动化控制，提高生产效率。然而当前市场中传统的位移传感器多采用干簧管电 阻分压式，干簧管在震动剧烈环境中易碎，而且精度相对较差；基于霍尔效应实现的位移传 感器，功耗大，价格成本高，性价比差，不适于规模生产制造；采用磁致伸缩技术设计的位移 传感器虽然精度很高，但生产工艺复杂，制造成本相对较高，价格昂贵。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提出一种位移传感器和测量位移的方法，通过检测谐振电路的 谐振频率获取位移的大小，该位移传感器结构简单，性能稳定，位移计算简便准确。
[0004] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0005] 一方面，本发明提供一种位移传感器，包括：
[0006] 圆锥形位移体、LC谐振电路和谐振检测模块，所述谐振检测模块用于检测LC谐 振电路的谐振频率，所述圆锥形位移体穿过所述LC谐振电路的电感线圈，所述LC谐振 电路的电感线圈沿所述圆锥形位移体的中心轴线移动；所述电感线圈移动到起始位置 时，获取所述LC谐振电路的谐振频率D min;所述电感线圈移动到结束位置时，获取所述 LC谐振电路的谐振频率0_;所述电感线圈移动到测试位置，所述电感线圈产生的位移
【主权项】
1. 一种位移传感器，其特征在于，包括：圆锥形位移体、LC谐振电路和谐振检测模块， 所述谐振检测模块用于检测LC谐振电路的谐振频率，所述圆锥形位移体穿过所述LC谐振 电路的电感线圈，所述LC谐振电路的电感线圈沿所述圆锥形位移体的中心轴线移动；所述 电感线圈移动到起始位置时，获取所述LC谐振电路的谐振频率Dmin;所述电感线圈移动到 结束位置时，获取所述LC谐振电路的谐振频率D_;所述电感线圈移动到测试位置，所述电 感线圈产生的位移
，其中，H是所述起始位置和所述结束位置之间的 距离，D是测试位置LC谐振电路的谐振频率。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LC谐振电路沿所述圆锥形位移体的 中心轴线移动。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述起始位置位于所述圆锥形位移体的 顶部，所述结束位置位于所述圆锥形位移体的底部。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述LC谐振电路为LC并联谐振模块，电 感与电容并联形成闭合回路，所述谐振检测模块与所述电容的两端连接。
5. 根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，所述谐振检测模块还用于为所述 LC谐振电路提供交变电流。
6. 根据权利要求1所述的位移传感器，其特征在于，还包括微处理器，数模转换器和运 算放大器，所述微处理器的输入端连接所述谐振检测模块的输出端，所述微处理器依次与 数模转换器，运算放大器连接；所述微处理器获取所述谐振检测模块的读数并进行位移计 算，通过数模转换器将计算结果转换成对应的模拟量，经所述运算放大器将所述模拟量进 行放大，并调整至电平信号的预设范围输出。
7. -种测量位移的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： LC谐振电路输入交变电流，所述LC谐振电路由电感线圈和电容并联组成，所述LC谐振 电路的电感线圈沿圆锥形位移体的中心轴线移动； 所述电感线圈移动到起始位置时，获取所述LC谐振电路的谐振频率Dmin; 所述电感线圈移动到结束位置时，获取所述LC谐振电路的谐振频率D_; 所述电感线圈移动到测试位置，所述电感线圈产生的位移
，其 中，H是所述起始位置和所述结束位置之间的距离，D是测试位置LC谐振电路的谐振频率。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述起始位置为测量范围的起始位置，所 述结束位置为测量范围的结束位置。
【专利摘要】本发明公开了一种位移传感器和测量位移的方法。该位移传感器包括：圆锥形位移体、LC谐振电路和谐振检测模块，所述谐振检测模块用于检测LC谐振电路的谐振频率，所述圆锥形位移体穿过所述LC谐振电路的电感线圈，所述LC谐振电路的电感线圈沿所述圆锥形位移体的中心轴线移动；所述电感线圈移动到起始位置，获取所述LC谐振电路的谐振频率Dmin；所述电感线圈移动到结束位置，获取所述LC谐振电路的谐振频率Dmax；所述电感线圈移动到测试位置，所述电感线圈产生的位移其中，H是所述起始位置和所述结束位置之间的距离，D是测试位置LC谐振电路的谐振频率。本发明通过检测谐振电路的谐振频率获取位移的大小，该位移传感器结构简单，性能稳定，位移计算简便准确。
【IPC分类】G01B7-02
【公开号】CN104776791
【申请号】CN201510183991
【发明人】陆庭锴, 余佳鑫, 马鹏宇, 黄金福, 冯卓照, 王新军, 郭伟文, 仲兆峰
【申请人】广州日滨科技发展有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月16日