一种高精度电涡流传感器测量电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于非接触式位移、转速及振动测量的高精度电涡流传感器设计，适用于工业旋转机械振动、位移、转速信号参数等的传感器测量应用。
【背景技术】
[0002]电涡流传感器是各类旋转机械设备应用最为广泛的关键一次元器件。通过电涡流传感器可以实现转速、键相、零转速等的测量，这些都是磁阻式转速传感器实现不了的应用。同时，电涡流传感器可以用于动态或静态位移的非接触测量，实现特殊场合的应用。
[0003]电涡流传感器有三部分组成:探头、延迟电缆、前置器。其中，高精度电涡流传感器测量电路是整个设计的关键部分，测量电路主要是指前置器部分的电路。电涡流传感器通过其测量电路，利用电涡流效应，将位移信号转换为阻抗变化(电感变化、Q值变化)，从而实现非电量测量。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种高精度电涡流传感器测量电路，用于非接触式位移、转速及振动等参量的测量。
[0005]本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种高精度电涡流传感器测量电路，包括第一三极管和第二三极管，第一三极管和第二三极管的基极之间连接有第一电阻，第一三极管的发射极串联第二电阻后连接输入电源电压，第一三极管的集电极与基极相连并连接第一可调电阻的一端，第一可调电阻的另一端与可调端相连并接地，第二三极管的基极与输入电源电压之间连接有第三电阻，第二三极管的基极与地之间连接有第一电容，第二三极管的发射极串联第四电阻和第一电感后连接第二可调电阻的一端，第二可调电阻的另一端与可调端相连并连接输入电源电压，第二三极管的集电极串联第一二极管、第五电阻、第六电阻以及第七电阻后连接运算放大器的正向输入端，第八电阻、第二电容和第三电容的串联支路、第二电感并联后连接在第二三极管的集电极与地之间，第二电容和第三电容的相接端连接第四电阻和第一电感的相接端，第四电容、第五电容、第六电容的一端分别连接第一二极管和第五电阻的相接端、第五电阻和第六电阻的相接端、第六电阻和第七电阻的相接端，第四电容、第五电容、第六电容的另一端均接地，运算放大器的正向输入端串联第九电阻后接地，运算放大器的负向输入端与输出端相连，运算放大器的输出端串联第十电阻后作为电路的输出端，运算放大器的正电源端接地，运算放大器的负电源端串联第i^一电阻后接地、串联第十二电阻后接地，第七电容连接在输入电源电压与地之间，第十三电阻和稳压二极管串联后连接在输入电源电压与地之间，第二二极管连接在电路的输出端和地之间，第三二极管连接在电路的输出端和输入电源电压之间。
[0007]本实用新型的有益技术效果是:
[0008]本实用新型是一种新型的高精度电涡流传感器测量电路，用于非接触式位移、转速及振动等参量的测量。可以广泛应用于工业旋转机械的多个参数的测量，如振动、位移、转速信号参数等。本实用新型有着其他相同应用传感器更高的测量精度和可靠性。
[0009]本实用新型附加的优点将在下面【具体实施方式】部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的原理图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步说明。
[0012]图1示出了本实用新型的高精度电涡流传感器测量电路的原理图。如图1所示，本实用新型包括三极管Q1、Q2，三极管Q1、Q2的基极之间连接有电阻R4。三极管Ql的发射极串联电阻Rl后连接输入电源电压-24V。三极管Ql的集电极与基极相连并连接可调电阻R3的一端，可调电阻R3的另一端与可调端相连并接地。三极管Q2的基极与输入电源电压-24V之间连接有电阻R2。三极管Q2的基极与地之间连接有电容Cl。三极管Q2的发射极串联电阻R5和电感L2后连接可调电阻R6的一端，可调电阻R6的另一端与可调端相连并连接输入电源电压-24V。三极管Q2的集电极串联二极管D2、电阻RlURl2、Rl3后连接运算放大器ICl的正向输入端。电阻R28、电容C2和电容C3的串联支路、电感LI并联后连接在三极管Q2的集电极与地之间。电容C2和电容C3的相接端连接电阻R5和电感L2的相接端。电容C4、C5、C6的一端分别连接二极管D2和电阻Rll的相接端、电阻Rll和电阻R12的相接端、电阻R12和电阻R13的相接端，另一端均接地。运算放大器ICl的正向输入端串联电阻R14后接地。运算放大器ICl的负向输入端与输出端相连。运算放大器ICl的输出端串联电阻R26后作为本测量电路的输出端。运算放大器ICl的正电源端接地。运算放大器ICl的负电源端串联电阻R22后接地、并串联电阻R32后接地。电容Cll连接在输入电源电压-24V与地之间，电阻R42和稳压二极管DWl串联后连接在输入电源电压-24V与地之间，二极管D5连接在电路的输出端和地之间，二极管D6连接在电路的输出端和输入电源电压-24V之间。
[0013]以上组成本实用新型测量电路的元器件，均为市售商品。
[0014]图1所示的高精度电涡流传感器测量电路主要有三部分电路组成。
[0015](I)由三极管Ql和三极管Q2组成的电容三点式振荡器电路，起作用时将位移变化引起的振荡回路Q值变化转换成尚频载波?目号的幅值变化。为使电路具有$父尚的效率而自行起振，电路采用自给偏压的办法。适当选择振动管的分压电阻的比值，使电路静态工作点处于甲乙类。
[0016](2)检波器和滤波器电路是由检波二极管D2和行滤波器组成。采用行滤波器可适应电流变化较大，而又要求波纹很小的情况，可获得平滑的波形。这部分电路的作用是将高频载波中的测量信号不失真地取出，从而提高测量精度。
[0017](3)由运算放大器ICl组成的电压跟随器电路，该跟随器具有输入阻抗高，并有良好的跟随性等特点，所以采用其作输出级以获得尽可能大的不失真输出的幅度值，保证很高的测量精度。
[0018]同时，探头头部采用耐高低温和各种化学腐蚀的聚苯硫醚(PPS)注塑成形，确保探头的耐磨和防腐蚀性。探头头部线圈采用高温漆包线绕制，同时用高温环氧树脂封装，具有高密封，耐高温，高强度的优点，从而保证了探头的小温漂和高可靠性。
[0019]以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高精度电涡流传感器测量电路，其特征在于，包括第一三极管(Ql)和第二三极管(Q2)，第一三极管(Ql)和第二三极管(Q2)的基极之间连接有第一电阻(R4)，第一三极管(Ql)的发射极串联第二电阻(Rl)后连接输入电源电压，第一三极管(Ql)的集电极与基极相连并连接第一可调电阻(R3)的一端，第一可调电阻(R3)的另一端与可调端相连并接地，第二三极管(Q2)的基极与输入电源电压之间连接有第三电阻(R2)，第二三极管(Q2)的基极与地之间连接有第一电容(Cl)，第二三极管(Q2)的发射极串联第四电阻(R5)和第一电感(L2)后连接第二可调电阻(R6)的一端，第二可调电阻(R6)的另一端与可调端相连并连接输入电源电压，第二三极管(Q2)的集电极串联第一二极管(D2)、第五电阻(Rll)、第六电阻(R12)以及第七电阻(R13)后连接运算放大器(ICl)的正向输入端，第八电阻(R28)、第二电容(C2)和第三电容(C3)的串联支路、第二电感(LI)并联后连接在第二三极管(Q2)的集电极与地之间，第二电容(C2)和第三电容(C3)的相接端连接第四电阻(R5)和第一电感(L2)的相接端，第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)的一端分别连接第一二极管(D2)和第五电阻(Rll)的相接端、第五电阻(Rll)和第六电阻(R12)的相接端、第六电阻(R12)和第七电阻(R13)的相接端，第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)的另一端均接地，运算放大器(ICl)的正向输入端串联第九电阻(R14)后接地，运算放大器(ICl)的负向输入端与输出端相连，运算放大器(ICl)的输出端串联第十电阻(R26)后作为电路的输出端，运算放大器(ICl)的正电源端接地，运算放大器(ICl)的负电源端串联第十一电阻(R22)后接地、串联第十二电阻(R32)后接地，第七电容(Cll)连接在输入电源电压与地之间，第十三电阻(R42)和稳压二极管(DWl)串联后连接在输入电源电压与地之间，第二二极管(D5)连接在电路的输出端和地之间，第三二极管(D6)连接在电路的输出端和输入电源电压之间。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高精度电涡流传感器测量电路。包括两个三极管，两个三极管的基极之间连接有电阻，其中一个三极管的集电极串联检波二极管以及多个电阻后连接运算放大器的正向输入端，更有多个电容连接在上述串联支路与地之间构成π行滤波器，运算放大器的正向输入端串联电阻后接地，运算放大器的负向输入端与输出端相连，运算放大器的输出端串联电阻后作为电路的输出端。本实用新型可广泛应用于工业旋转机械的多个参数的测量，如振动、位移、转速信号参数等，且有着其他相同应用传感器更高的测量精度和可靠性。
【IPC分类】G01D5/12
【公开号】CN204694272
【申请号】CN201520417096
【发明人】夏惠兴, 华洪斌
【申请人】江阴市江凌科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月16日