[实用新型]道岔转辙机表示杆缺口宽度监测系统及其电涡流传感器

权利要求书

1.一种用于道岔转辙机表示杆缺口宽度监测的电涡流传感器，其特征在于，所述电涡流传感器包括：电涡流探头、电涡流电路，电涡流电路包括振荡器模块、检波模块、温度补偿模块、输出缓冲级模块；

所述电涡流探头与振荡器模块连接；振荡器模块、检波模块、温度补偿模块、输出缓冲级模块依次连接，或者振荡器模块、检波模块、输出缓冲级模块依次连接，温度补偿模块连接振荡器模块或检波模块或输出缓冲级模块；

所述电涡流传感器利用高频振荡电流通过电涡流探头，在电涡流探头的头部产生交变的磁场，当这一交变磁场的有效范围内有金属导体移动，磁场会随金属移动变化而变化，从而将这一变化转换成电压或电流变化并传递到监测系统的采集器模块；

所述电涡流探头采用绕在宽温铁氧体磁芯的线圈；

所述振荡器模块负责产生振荡信号，并输出到检波模块；振荡器模块采用电容三点式振荡器原理，主要包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第九电阻R9、第十电阻R10，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第七电容C7、第八电容C8，放大三极管Q1，以及涡流线圈L1；

其中，第七电容C7的第一端连接电源VDD，第二端接地；第八电容C8的第一端通过第九电阻R9连接电源VDD，第二端接地；第七电容C7和第八电容C8和第九电阻R9对电源VDD进行滤波；

第一电阻R1的第一端通过第九电阻R9连接电源VDD，第二电阻R2的第二端接地，第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第一端分别连接第十电阻R10的第一端，第十电阻R10的第二端连接放大三极管Q1的基极，为放大三极管Q1提供偏置电压；

第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、涡流线圈L1组成三点式振荡电路；第二电容的第一端连接涡流线圈L1的第一端，第二电容C2的第二端连接放大三极管Q1的集电极；第三电容C3的第一端连接涡流线圈L1的第二端，第三电容C3的第二端、第四电容C4的第一端连接放大三极管Q1的发射极，第四电容C4的第二端接地；

放大三极管Q1起放大振荡信号的作用；第三电阻R3的第一端连接放大三极管Q1的发射极，作为放大三极管Q1的工作负载；第一电容C1为旁路电容，第一电容C1的第一端连接第十电阻R10的第一端，第一电容C1的第二端接地；

所述检波模块用以将振荡器模块输出的交流电压信号整流滤波成稳定的直流电压信号，并输出到温度补偿模块；

检波模块主要包括第一二极管D1、第二二极管D2，第五电容C5、第六电容C6；

其中，第五电容C5的第一端连接涡流线圈L1的第二端，第五电容C5的第二端连接第一二极管D1的负极、第二二极管D2的正极；第一二极管D1的第二端接地，第二二极管D2的负极连接第六电容C6的第一端，第六电容C6的第二端接地；

第一二极管D1、第二二极管D2是开关管，第五电容C5起隔离直流作用，第六电容C6起滤波作用；

所述温度补偿模块包括第四电阻R4、第五电阻R5、负温度系数的第六热敏电阻R6、第十一电阻R11、第十二热敏电阻R12、第十三电阻R13；

所述第四电阻R4的第一端连接第二二极管D2的负极、第六电容C6的第一端，第四电阻R4的第二端连接第五电阻R5的第一端；第五电阻R5的第二端连接第六热敏电阻R6的第一端、第十一电阻R11的第一端，第六热敏电阻R6的第二端接地；第十一电阻R11的第二端分部连接第十二热敏电阻R12的第一端、第十三电阻R13的第一端，第十二热敏电阻R12的第二端、第十三电阻R13的第二端接地；

所述输出缓冲级模块包括运算放大器U1，第七电阻R7、第八电阻R8、第十四电阻R14、第十五电阻R15，第九电容C9、第十电容C10；

其中，运算放大器U1主要是起隔离功能，将输出缓冲级模块与电涡流电路中的其他三个部分隔离开来；第七电阻R7、第八电阻R8是运算放大器U1的负反馈电路；

运算放大器U1的正极连接第四电阻R4的第二端，运算放大器U1的负极连接第七电阻R7的第一端，第七电阻R7的第二端接地；运算放大器U1的输出端连接第八电阻R8的第二端、第十四电阻R14的第一端，第八电阻R8的第一端连接运算放大器U1的负极、第七电阻R7的第一端；第十四电阻R14的第二端分别连接第九电容C9的第一端、第十五电阻R15的第一端、第十电容C10的第一端，第九电容C9的第二端、第十五电阻R15的第二端、第十电容C10的第二端接地；

所述温度补偿模块用以对由于温度变化对电涡流传感器或/和振荡器模块产生的影响进行补偿。