[发明专利]一种电涡流传感器测量电路和电涡流传感器

说明书

技术领域

本发明实施例涉及电子电路技术，尤其涉及一种电涡流传感器测量电路和电涡流传感器。

背景技术

电涡流传感器是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面之间的相对位移变化。

ATM(Automatic Teller Machine，自动取款机)中对钞票鉴别真伪的模组中，会对纸币厚度进行测量鉴别，而对厚度的测量，会间接通过电涡流传感器来进行测量。当纸币通过测量装置的时候，纸币会通过一个浮动辊，浮动辊会因为纸币的插入而抬升相当于纸币厚度的高度。浮动辊是一种金属导磁材料，在浮动辊上方会有一个电感线圈，当导磁的浮动辊对于线圈的距离发生变化时，会使电涡流强度发生变化，这个变化又会间接反映在电感的阻抗变化这个物理量上，通过测量电感量的变化就间接的测量了电涡流强度的变化。

现有技术中，测量线圈的阻抗时，会受到测量电路中干扰信号的影响，从而造成测量到的线圈阻抗变化量存在较大误差，影响测量结果的精度。

发明内容

本发明实施例提供一种电涡流传感器测量电路和电涡流传感器，以实现对电涡流进行测量时，隔离电路中的干扰信号，提高测量精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种电涡流传感器测量电路，包括：振荡器模块、电感激励模块、阻抗隔离模块和信号放大模块；

所述振荡器模块，所述振荡器模块的输出端和所述电感激励模块的输入端相连，所述振荡器模块的输入端和电源相连，用于将从所述振荡器模块的输入端输入的直流电压转换为交流信号经所述振荡器模块的输出端输出；

所述电感激励模块，所述电感激励模块的输出端和所述阻抗隔离模块的输入端相连，所述电感激励模块的电源端和所述电源相连，用于在所述交流信号的控制下，将从所述电感激励模块的电源端输入的电压施加在所述电感激励模块所包括的线圈上，以使所述线圈产生交变磁场，并输出跟随所述线圈的阻抗值相应变化的电压信号；

所述阻抗隔离模块，所述阻抗隔离模块的输出端和所述信号放大模块的输入端相连，用于将所述电压信号传输至所述信号放大模块，并阻挡从所述阻抗隔离模块的输出端反向传输的干扰信号；

所述信号放大模块，用于将所述电压信号按照预设放大比例进行放大，生成放大电压信号，并经所述信号放大模块的输出端输出。

进一步的，电涡流传感器测量电路还包括：

滤波模块，所述滤波模块的输入端和所述阻抗隔离模块的输出端相连，所述滤波模块的输出端和所述信号放大模块的输入端相连，用于滤除所述电压信号中的噪声信号。

进一步的，所述电感激励模块包括：

所述线圈、受控开关元件和第一电阻；

所述受控开关元件的使能端用于连接所述振荡器模块的输出端，所述受控开关元件的电流通路的第一端和所述电源相连，所述受控开关元件的电流通路的第二端和所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端用于和所述阻抗隔离模块的输入端相连，所述第一电阻的第二端和所述线圈的一端相连，所述线圈的另一端接地；

所述受控开关元件用于在所述交流信号的控制下，导通或切断所述受控开关元件的电流通路。

进一步的，所述受控开关元件为第一三极管；

所述第一三极管的基极用于连接所述振荡器模块的输出端，集电极和所述电源相连，发射极和所述第一电阻的第一端相连。

进一步的，所述阻抗隔离模块包括第二三极管、第二电阻、第三电阻、第一电容和第一运算放大器；

所述第二三极管的基极用于连接所述电感激励模块的输出端，集电极连接所述电源，发射极连接所述第二电阻的一端；

所述第二电阻的另一端、所述第三电阻的一端和所述第一运算放大器的同向输入端相互连接；

所述第三电阻的另一端接地；

所述第一电容和所述第三电阻并联；

所述第一运算放大器的反向输入端和输出端相连，所述第一运算放大器的输出端用于连接所述信号放大模块的输入端。

进一步的，所述滤波模块包括第二电容、第四电阻和第五电阻；

所述第四电阻的一端用于和所述阻抗隔离模块的输出端相连，另一端和所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端接地；

所述第二电容和所述第五电阻并联；

所述第四电阻和所述第五电阻的公共端用于和所述信号放大模块的输入端相连。

进一步的，所述信号放大模块包括第六电阻、第七电阻和第二运算放大器；