[实用新型]磁弹性传感器的信号补偿电路

说明书

本实用新型涉及一种磁弹性传感器的信号补偿电路，对传感器进行温度补偿和线性补偿，首先，将传感器测量线圈的电压由包括热敏电阻的电路分压后，够成传感器的温度补偿电路，形成测量电压；然后，由电流互感器采样传感器励磁线圈的电流信号，通过信号采集电路板，将电流信号叠加到测量电压上，对传感器形成线性补偿。补偿后的传感器输出信号，修正了因温度变化和负载变化引起的测量误差，确保了磁弹性传感器测量力值的精确性。

技术领域

本实用新型涉及一种信号补偿技术，特别涉及一种磁弹性传感器的信号补偿电路。

背景技术

磁弹性传感器是一种用于测量力的传感器，其基本原理建立在压磁效应的基础之上,当这种传感器受到机械力F产生弹性应力σ或残余应力作用时，机械力的变化转换成传感器导磁体的导磁率μ变化，也就是引起磁路磁阻R_m的变化，经测量电路处理后输出电压V信号，其一系列变换可以表示成F→σ→μ→R_m→V。磁弹性传感器把力这样的非电量变换成电量，所以也叫做磁弹性变换器。磁弹性传感器具有输出功率大、信号强、构造简单、结构牢靠、成本低便于制造等优点，其工作可靠，能在恶劣的工况条件下可靠使用。

如图1所示为磁弹性传感器的示意图，磁弹性传感器由许多片大小相同的硅钢片层叠构成，中间的四个孔交叉穿绕导线，形成空间上正交的两组线圈，分别称为励磁线圈W12和测量线圈W34。将励磁线圈接入交流励磁电源，在无外力加载的状况下，励磁线圈和测量线圈的电磁耦合为零；当传感器受力时，磁力线被扭曲变形且与测量线圈交链，测量线圈中感应出的电压与受力值成线性关系。传感器测量线圈输出电压与所受力的比值称为传感器的灵敏度。

磁弹性传感器广泛应用于冶金、造纸等行业，是板材轧制力、带料张力测量控制系统中的关键部件，其工作环境温度较高，需要对传感器的输出信号通过温度补偿进行修正。磁弹性传感器的输出信号，在大负载的情况下容易出现灵敏度降低，即线性度变差的情况，因此，也需要对输出信号进行线性补偿修正灵敏度，提高输出信号的精确性。

发明内容

本实用新型是针对提高磁弹性传感器输出信号的精度的问题，提出了一种磁弹性传感器的信号补偿电路，对传感器的输出信号进行温度补偿和线性补偿，修正了因温度变化和负载变化引起的测量误差，保证传感器的测量精确性。

本实用新型的技术方案为：一种磁弹性传感器的信号补偿电路，磁弹性传感器通过励磁线圈和测量线圈的电磁耦合，测量线圈输出电压为传感器测量输出信号，其特征在于，热敏电阻R5采集传感器内部的温度，磁弹性传感器的励磁线圈与电流互感器的一次侧相连，电流互感器二次侧接入信号采集电路板，电流互感器二次侧输出两端与电流采样电阻R1并联，构成线性补偿电路；传感器测量线圈接入信号采集电路板，两端与串联的测量采集电阻R2、R4、R3串联形成测量采集回路，热敏电阻R5并联在电阻R3两端，构成带温度补偿的测量采集回路，热敏电阻R5与电阻R3并联后与电阻R4串联，形成分压电路，分压电路两端为带温度补偿的测量采集回路输出电压；线性补偿电路电流采样电阻R1两端电压与带温度补偿的测量采集回路输出电压叠加后形成传感器的测量输出信号。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型磁弹性传感器的信号补偿电路，既能修正因温度变化引起误差，又能补偿大负载引起的传感器灵敏度降低，即修正线性度误差。保证传感器输出信号的精确性，便于后续仪表处理信号，从而保证被测力值的准确性。此类测力传感器广泛应用于冶金、造纸等行业，是板材轧制力、带料张力测量控制系统中的关键部件。

附图说明

图1为磁弹性传感器的示意图；

图2为本实用新型用于磁弹性传感器信号补偿装置的实施电路图。

具体实施方式