[实用新型]新型电涡流传感器的线性修正电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电涡流传感器的线性修正电路。

背景技术

众所周知，电涡流传感器作为非接触式测量仪器，已广泛应用在位移的测量上。电涡流传感器应用在位移测量场合中，经感应线圈和振荡器感应到的待测位移信号d将被转换为电压信号V。在一定的位移范围内，电压信号V随位移信号d的变化而线性变化。但实践表明，在待测位移超出一定范围后，电压信号V随位移信号d的变化将不再是线性的，而是呈曲线关系。当位移增大到一定程度时，电压信号V随位移信号d的变化呈近似对数关系，即传感器的测量范围远段变成了非线性的；当位移减小到一定程度时，即传感器接近感应铁片时，电压信号V随位移信号d的变化呈近似指数关系，即传感器的测量范围近段也变成了非线性的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种电涡流传感器的线性修正电路，扩大传感器的线性测量范围。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下线性修正电路：包括运放电压跟随器及线性修正单元；其中线性修正单元包括串接在运放电压跟随器输出端与反相输入端之间的修正负载，以及设置在运放电压跟随器反相输入端的负载控制单元；当跟随器输出电压在预设修正范围之内时，负载控制单元导通并在修正负载上产生压降。修正负载上的压降即为线性修正量。当需要对大位移测量值进行修正时，所产生的压降为正数；当需要对小位移测量值进行修正时，所产生的压降为负数。

进一步地，所述负载控制单元设有开启控制端；所述线性修正单元进一步包括连接在开启控制端的修正范围调节单元；开启控制端电位为所述预设修正范围的端点，且由修正范围调节单元设置。通过对修正范围调节单元操作，可以灵活地根据实际要求，调整本实用新型的线性修正起点。

所述修正范围调节单元优选与开启控制端连接的可调电压源。修正范围条件单元还可以是包括固定电压源及相串联的可调分压电阻的电路结构，其中开启控制端与可调分压电阻的串联节点连接。

所述负载控制单元包括电压比较器及串联在该电压比较器输出端的三极管放大电路；电压比较器的第一输入端与运放电压跟随器的反相输入端连接，第二输入端的电位为预设修正范围的端值；三极管放大电路的输出端与修正负载连接。三极管放大电路不但可以作为修正负载的通、断电控制电路，其输出特性曲线正好与位移测量电压信号随位移信号的变化曲线成近似的倒数关系，从而对非线性测量范围进行了吻合的线性修正。

本实用新型利用晶体三极管在一定范围内集电极电流I_c随电压V_be按指数规律变化的特点，对电涡流传感器的电压信号随位移信号d呈对数关系或指数关系变化的部分进行电压相加或相减的修正，修正后的输出电压V_o的线性范围增大。此外，运算放大器U_1A同时还是电压跟随器，起到输出缓冲的作用，进而使本实用新型巧妙地把线性修正和输出缓冲合二为一。

附图说明

图1为电涡流传感器的电路结构框图；

图2为本实用新型的电路图；

图3为电涡流传感器的小位移测量经线性修正前后的输出特性曲线。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型设置在电涡流传感器若干级信号处理电路的最后一级，电涡流传感器的输出为经其线性修正后的电压信号。

如图2所示，本实用新型的线性修正电路包括运放电压跟随器U_1A及线性修正单元。所述线性修正单元包括修正负载R6、负载控制单元、修正范围调节单元、修正量调节单元。其中修正负载R6串接在运放电压跟随器U_1A输出端与反相输入端之间。当跟随器输出电压在预设修正范围之内时，负载控制单元导通并在修正负载上产生压降。