[实用新型]基于感应线圈的低频电磁振动台运动速度检测装置

说明书

本实用新型公开了基于感应线圈的低频电磁振动台运动速度检测装置，包括感应线圈、分压单元及信号修正单元，感应线圈缠绕于振动台动圈，分压单元与感应线圈并联，分压单元的输出电压输入信号修正单元，信号修正单元的输出信号为反馈控制的输入信号。本实用新型结构简单、操作方便、降低成本。

技术领域

本实用新型涉及一种基于感应线圈的低频电磁振动台运动速度检测装置。

技术背景

电磁振动台具有频率范围宽、可控性好、输出波形精度高等优点，广泛地应用于产品的模拟振动环境试验、测振传感器校准等重要领域。通常情况下，为改善电磁振动台在低频情况下输出波形的精度(降低失真度)，需构建闭环控制系统，闭环控制的前提是检测得到电磁振动台的输出振动信号，并将此信号作为反馈信号反馈到振动台的原始驱动系统，以求得的偏差信号驱动振动台运动，从而实现对振动台输出振动波形精度的反馈控制。一般情况下，闭环控制系统采用测振传感器(位移、速度以及加速度传感器)检测振动台的输出振动信号。然而，常规低频测振传感器价格昂贵、体积大、安装过程复杂，这些特点限制了它们在低频电磁振动台控制系统中的应用。

目前有一种低频电磁振动台相对运动量的提取装置，并基于该装置提取的振动台运动量构建了反馈控制系统，该相对运动量提取装置包括纯电阻，第一减法器和第一比例放大器；纯电阻与振动台的驱动线圈串联连接，纯电阻与驱动线圈的总压降作为被减数输入所述的第一减法器中；纯电阻两端的压降经所述的第一比例放大器放大K₁倍后作为减数输入所述的第一减法器中，其中，，R是振动台驱动线圈的等效直流电阻，R₁是纯电阻的阻值；第一减法器的输出信号即表征振动台的相对运动速度。

上述专利的缺点在于：

1、振动台的驱动线圈等效直流电阻R无法准确测量，为获得第一比例放大器的放大倍数K₁，须经过较为复杂的参数调整过程，从而增加了系统的使用难度。

2、该装置通过与振动台驱动线圈串接纯电阻，并构建模拟电路网络提取振动台的振动速度信号，热损耗较大且系统较为复杂。

实用新型内容

为克服构建低频电磁振动台反馈控制系统时，现有输出振动信号检测技术存在的成本高、热损耗大或系统操作复杂等缺点，本实用新型提供了一种结构简单、操作方便的基于感应线圈的低频电磁振动台运动速度检测装置。

本实用新型采用的技术方案是：

基于感应线圈的低频电磁振动台运动速度检测装置，其特征在于：包括感应线圈、分压单元及信号修正单元，感应线圈缠绕于振动台动圈，分压单元与感应线圈并联，分压单元的输出电压经信号修正单元补偿频率响应后作为反馈控制的输入信号。

当振动台动圈上的驱动线圈通电时，振动台动圈输出振动信号，感应线圈两端产生感应电压。根据电磁感应定律，当感应线圈所在气隙磁场的磁感应强度保持不变的情况下，输出感应电压应该和振动速度成正比，然而由于感应线圈和驱动线圈之间存在互感现象，使得感应电压产生幅值变化和相移。信号修正单元将幅值变化和相移补偿后，使电压与速度成正比，将修正后的信号作为反馈控制的输入信号，提高反馈控制的精度。

进一步，所述感应线圈的直径远远小于驱动线圈的直径。从而增加了感应线圈的匝数及总长度，提高了感应线圈产生的感应电压的信噪比。

进一步，分压单元的输入阻抗接近无穷大。分压电阻接近无穷大，避免感应线圈内出现寄生电流，使驱动线圈内不耦合寄生电流，从而使流过感应线圈的感应电流尽可能接近0，避免了感应线圈的引入对驱动线圈中电流的干扰。

进一步，所述感应线圈与驱动线圈共同缠绕于振动台动圈的同一绕线槽，驱动线圈在内，感应线圈在外。

或者，振动台动圈上具有感应线圈绕线槽和驱动线圈绕线槽，感应线圈缠绕于感应线圈绕线槽内，驱动线圈缠绕于驱动线圈绕线槽。