[实用新型]一种低频振动位移传感器

权利要求书

1.一种低频振动位移传感器，包括：

振动检测模块，与被测对象固定连接，被配置为生成所述被测对象的位移信号；其中，所述振动检测模块包括壳体、至少两个线圈、线圈架、至少两个弹簧片、至少两个垫片、永磁体以及磁路装置，所述垫片固定在所述壳体上，被配置为固定所述弹簧片；所述线圈架作为线圈的绕制载体并与所述弹簧片固定连接；所述永磁体固定在所述壳体的底部；所述磁路装置与所述永磁体固定连接，被配置为与所述永磁体产生的磁场形成流动回路；

信号预处理模块，连接在所述振动检测模块的输出端口，被配置为对所述位移信号进行预处理以滤除频率低于预定的低频阈值的位移信号，并根据所述位移信号反馈调节所述振动检测模块的固有频率和阻尼比；以及

信号处理模块，连接在所述信号预处理模块的输出端口，被配置为生成与所述被测对象的振动位移成比例的信号以检测所述被测对象的振动位移。

2.根据权利要求1所述的低频振动位移传感器，其特征在于，在所述壳体振动时，所述垫片和所述永磁体跟随所述壳体做相同的运动；

所述弹簧片带动所述线圈架与所述永磁体做相对运动以产生所述位移信号。

3.根据权利要求1所述的低频振动位移传感器，其特征在于，所述振动检测模块包括：

第一线圈和第二线圈，分别绕制在所述线圈架的上下两端；

第一弹簧片和第二弹簧片，分别固定在所述线圈架的上端和下端；以及

第一垫片和第二垫片，用于分别固定所述第一弹簧片和所述第二弹簧片；

其中，所述第一线圈顺时针绕制在所述线圈架的一端，所述第二线圈逆时针绕制在所述线圈架的另一端。

4.根据权利要求1所述的低频振动位移传感器，其特征在于，所述预定的低频阈值为0.1Hz。

5.根据权利要求1所述的低频振动位移传感器，其特征在于，所述弹簧片的厚度为0.1mm。

6.根据权利要求1所述的低频振动位移传感器，其特征在于，所述壳体被配置为防止所述磁场泄漏。

7.根据权利要求1所述的低频振动位移传感器，其特征在于，所述信号预处理模块包括：

电容；以及

电阻，与电容连接在所述振动检测模块的输出端口之间。

8.根据权利要求7所述的低频振动位移传感器，其特征在于，所述电容和电阻满足以下公式：

其中，n为所述预定的低频阈值，m为所述线圈架的质量，r为所述振动检测模块的内阻，R为所述电阻的阻值，C为所述电容的容值，k为所述弹簧片的弹性模量，B为所述永磁体的磁场强度，l为绕制所述线圈的长度。

9.根据权利要求1所述的低频振动位移传感器，其特征在于，所述信号处理模块包括：

积分电路，被配置为根据预处理后的所述位移信号生成与所述被测对象的振动位移成比例的信号以检测所述被测对象的振动。