[发明专利]一种压电式核电磁脉冲隔离装置

说明书

本发明公开了一种压电式核电磁脉冲隔离装置，包括电源、高敏压电陶瓷、齿圈、铁芯、螺旋线探头、永磁体、高敏应变片、分压电阻、地线和信号传输线，铁芯设置在螺旋线探头的中心，铁芯的下端连接永磁体，齿圈的外周与螺旋线探头中心的铁芯上端相对放置，齿圈与螺旋线探头之间有间隙，高敏压电陶瓷上下两端分别与螺旋线探头的两个引出端连接，在高敏压电陶瓷的侧面上设置有高敏应变片，高敏应变片一端与电源相连，另一端分为两路：一路与信号传输线相连，一路经分压电阻与地线相连。本发明的压电式核电磁脉冲隔离装置可以实现磁电式传感器传感信号的传输和核电磁脉冲高压信号的隔离，隔断了核电磁脉冲对控制电路的干扰。

技术领域

本发明涉及传感器核电磁脉冲防护领域，具体涉及一种压电式核电磁脉冲隔离装置。

背景技术

随着信息技术的不断发展，转速的测量和应用受到越来越多领域的重视，特别是航空和军事应用领域。由于磁电式传感器具有较大的感性，因此在核电磁脉冲、雷电或高功率微波武器的作用下会产生较大的脉冲电压，脉冲电压会对航空控制器、军用车辆控制器等产生较大的干扰和损伤。同时磁电式传感器由于存在较大的感性，抗电磁干扰能力较弱，随着传输距离的增加，传感器的耦合能力增加，这些因素会使传感器将和电磁脉冲的耦合，以较大的电压脉冲传到进入控制器，将控制器损坏。

发明内容

发明目的：本发明的目的是实现核电磁脉冲作用下对转速测量系统的强电磁干扰耦合产生的脉冲电压和脉冲电流的隔离，防止对控制器产生损伤，在传统磁转速采集系统的基础上通过增加压电陶瓷隔离装置，使得核电磁脉冲下的传感器的输出信号不会对控制器电路板产生损伤。

技术方案：

一种压电式核电磁脉冲隔离装置，包括电源、高敏压电陶瓷、齿圈、铁芯、螺旋线探头、永磁体、高敏应变片、分压电阻、地线和信号传输线，铁芯设置在螺旋线探头的中心，铁芯的下端连接永磁体，齿圈的外周与螺旋线探头中心的铁芯上端相对放置，齿圈与螺旋线探头之间有间隙，高敏压电陶瓷上下两端分别与螺旋线探头的两个引出端连接，在高敏压电陶瓷的侧面上设置有高敏应变片，高敏应变片一端与电源相连，另一端分为两路：一路与信号传输线相连，一路经分压电阻与地线相连。

进一步地，高敏压电陶瓷为矩形片状结构。

进一步地，齿圈与螺旋线探头之间间隙范围为0.9mm～1.1mm，保证正常工作时信号的幅值大小。

进一步地，所述电源输出电压为5V。

一种压电式核电磁脉冲集成隔离装置，包括N个压电式核电磁脉冲隔离装置，N为大于1的自然数。

进一步地，N的取值范围为5～8。

有益效果：

1、实现磁电式传感器传感信号的传输和核电磁脉冲高压信号的隔离，利用压电陶瓷的应变量与电压值在低压区的线性特性和高电压区的非线性特性以及压电陶瓷较高的耐压值，当核电磁脉冲发生时，瞬变的磁场会在螺旋线探头中会产较大电压脉冲，当这个脉冲电压信号作用在压电陶瓷片上的时候，由于压电陶瓷对高电压的非线性，压电陶瓷的微变量达到峰值后就不在变化，这就使得附着在它上面的高敏应变片产生的变形量有限，从而使得分压电路中的测试信号电压不会过大，减少对后接控制电路产生的影响，隔断了核电磁脉冲对控制电路的干扰，另外高的电压脉冲作用在压电陶瓷片上并不会使压电陶瓷击穿，从而保证控制器的工作安全。

2、实现转速采集系统的核电磁脉冲的防护，将螺旋线探头上的信号与控制器进行隔离，保证传感器输出信号不会对控制器造成损伤。

3、通过对高敏压电陶瓷形状大小改变来改变输出信号。

4、做成集成模块的形式放在控制器的终端，实现对传感器耦合脉冲和线路耦合脉冲的共同隔离，可以进行多路信号的集成，同时体积小、重量轻，更加适用于航空领域的应用。