[发明专利]一种基于电磁感应的速度测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于电磁感应的速度测量装置及方法，速度测量装置包括磁场单元、感应单元和信号处理单元，磁场单元安装于被测对象上，被测对象在感应单元附近运动时在感应单元中产生交变电压信号，信号处理单元采集感应单元输出的交变电压信号，并对交变电压信号求积分获得磁通量曲线，根据磁通量曲线的过零点时间和感应单元的位置获得被测对象的位移‑时间信息，进而获得被测对象的速度。本发明的装置将位移信息转换成电信号，通过对电信号的检测实现高速测量，实现简单方案、低造价，以及微秒级内的位移及速度测量。

主权项

一种基于电磁感应的速度测量装置，其特征在于，包括：磁场单元(4)，安装于被测对象上，用于产生第一磁场和第二磁场；第一磁场为磁场轴线与横向矩形导体排列方向相同的磁场，第二磁场为为磁场轴线与纵向矩形导体排列方向相同的磁场；感应单元(1)，包括横向感应导体阵列(11)和纵向感应导体阵列(12)，横向感应导体阵列(11)为在同一平面平行排列的多个横向矩形导体，纵向感应阵列(12)为在同一平面平行排列的多个纵向矩形导体，所述横向感应导体阵列(11)中横向矩形导体排列方向与所述纵向感应导体阵列(12)中纵向矩形导体排列方向垂直，在由磁场单元(4)产生第一磁场和第二磁场的共同作用下，使横向感应导体阵列(11)和纵向感应导体阵列(12)中穿过的磁通量为变化的，每个横向矩形导体输出第一交变电压信号，每个纵向矩形导体输出第二交变电压信号；信号处理单元(2)，与感应单元(1)连接，用于接收所述多个第一交变电压信号的和所述多个第二交变电压信号，并根据所述多个第一交变电压信号、多个第二交变电压信号、所述两相邻横向矩形导体之间的间距和所述两相邻纵向导体之间的间距确定被测对象的速度；将每个第一交变电压信号进行积分处理获得每个横向矩形导体的磁通量曲线，将每个横向矩形导体的磁通量曲线为零的时刻作为被测对象经过该横向矩形导体中心的时刻，根据每个横向矩形导体的磁通量曲线为零的时刻和各横向矩形导体间距确定被测对象在横向矩形导体排列方向的速度；将每个第二交变电压信号进行积分处理获得每个纵向矩形导体的磁通量曲线，将每个纵向矩形导体的磁通量曲线为零的时刻作为被测对象经过该纵向矩形导体中心的时刻，根据每个纵向矩形导体的磁通量曲线为零的时刻和各纵向矩形导体的间距确定被测对象在纵向矩形导体排列方向的速度；所述横向矩形导体在纵向矩形导体排列方向的尺寸远大于磁场单元在纵向矩形导体排列方向的尺寸，使得纵向矩形导体排列方向的磁场在横向矩形导体中穿过的磁通量为零；纵向矩形导体在横向矩形导体排列方向的尺寸远大于磁场单元在横向矩形导体排列方向的尺寸，使得横向矩形导体排列方向的磁场在纵向矩形导体中穿过的磁通量为零。