[实用新型]一种低频振动位移传感器

说明书

本实用新型公开了一种低频振动位移传感器，通过振动检测模块检测由于被测对象振动而使得线圈和永磁体产生相对运动而生成的位移信号，然后通过信号预处理模块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，进而通过信号处理模块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。这实现了无需静态参考点便可以较为精确地检测高耸建筑物及大跨度建筑物的振动位移的功能。

技术领域

本实用新型涉及振动测量技术领域，更具体地，涉及一种低频振动位移传感器。

背景技术

振动是外力作用于弹性体后产生周期性运动的一种自然现象，0.01Hz-20Hz之间的振动被称为超低频振动。超低频振动的测试与研究在工程测量及国防工业等领域至关重要。目前，常用的拉线式位移检测装置、激光测位装置等检测超低频振动的装置均需要静态参考点才能达到相对精确的测量要求。但是，由于在检测点附近往往难以找到合适的晶体参考点，因此，拉线式位移检测装置及激光测位装置等检测装置很难适用于高耸建筑物及大跨度建筑物等大型建筑物的振动位移的检测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种低频振动位移传感器，以实现无需静态参考点便可以较为精确地检测高耸建筑物及大跨度建筑物等的振动位移。

第一方面，提供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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，所述预定的低频阈值为0.1Hz。

进一步地，所述弹簧片的厚度为0.1mm。

进一步地，所述壳体被配置为防止所述磁场泄漏。

进一步地，所述信号预处理模块包括：

电容；以及

电阻，以所述第二电容连接在所述振动检测模块的输出端口之间。

进一步地，所述电容和电阻满足以下公式：