CN100353139C - 电涡流位移传感器的温度补偿方法 - Google Patents

电涡流位移传感器的温度补偿方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电涡流位移传感器的温度补偿方法。采用与电涡流位移传感器感应线圈相同材料的导线绕制一个无感补偿线圈；将无感补偿线圈的阻值绕成和电涡流位移传感器感应线圈的阻值相等；将无感补偿线圈布置在电涡流位移传感器感应线圈的内圈、外圈或相互交叉。通过设置与感应线圈阻值相应的无感补偿线圈，对电涡流位移传感器感应线圈的温度漂移给以有效补偿，补偿线圈的设置不影响传感器原有工作特性。本发明结构简单，体积小，易于实现，不影响位移传感器的原工作特性，扩大了电涡流位移传感器的温度使用范围，提高了位移测量的精度。

Description

电涡流位移传感器的温度补偿方法
技术领域
本发明涉及传感器的温度补偿方法，尤其涉及一种电涡流位移传感器的温度补偿方法。
背景技术
电涡流位移传感器采用高频探头，在探头内感应线圈与测量物体之间建立涡流感应关系，将两者相对位置的变换转换为感应线圈参数的变化，并通过后续处理电路获取相应的位移信号。它具有灵敏度高、非接触测量、频响高等优点；但是，感应线圈受温度变化的影响较大，造成传感器的输出特性温飘较为严重，降低其测量精度，限制了其使用场合。因此，电涡流位移传感器的使用需要进行温度补偿。目前的补偿措施主要有：1.增加热敏元件，通过在桥路中串接热敏元件来感应温度的变化，这要求热敏元件的温度变化系数与感应线圈的温度变化系数成比例，且二者所处温度场的变化应当相同，这给电路处理和器件选型带来很大不便；2.增加差动补偿线圈，为了避免影响传感器的原工作特性，补偿线圈的位置大多距离感应线圈较远，并且需要给补偿线圈设置相应的感应面以便实现与感应线圈的差动，这就使得传感器的体积增大。
发明内容
为了有效的补偿电涡流位移传感器的温度漂移，且不增大体积，本发明的目的在于提供一种电涡流位移传感器的温度补偿结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是使用了无感补偿线圈，包括：
1)采用与电涡流位移传感器感应线圈相同材料的导线绕制一个无感补偿线圈；
2)将无感补偿线圈的阻值绕成和电涡流位移传感器感应线圈的阻值相等；
3)将无感补偿线圈布置在电涡流位移传感器感应线圈的内圈、外圈或相互交叉。
无感补偿线圈的绕制方法有两种：
1)将一根导线折成双股或多股后并行绕制，保留两个抽头；
2)多根导线层绕，每层由一根导线绕制，且均有两个抽头，层与层绕向相同，则反向连接层与层之间的抽头；或层与层绕向相反，则同向连接层与层之间的抽头。
本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：通过设置与感应线圈阻值相应的无感补偿线圈，对电涡流位移传感器感应线圈的温度漂移给以有效补偿，补偿线圈的设置不影响传感器原有工作特性；体积小，结构简单；温度补偿效果好。因此本发明可广泛应用于电涡流位移传感器的温度补偿。
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图；
图2是补偿线圈的绕制方法示意图；
附图1中：1.感应线圈，2.补偿线圈，3.骨架，4.短路环。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
在图1中，电涡流位移传感器的感应线圈1接入全桥作为一只桥臂，补偿线圈2也作为一只桥臂，Z1和Z2两阻抗作为全桥的另外两只桥臂，短路环4与被测体相连，可沿轴向运动。感应线圈1由交流稳幅电压激励，短路环4在感应线圈1的交流激励磁场作用下，产生涡流抵抗激励磁场，引起感应线圈1阻抗变化；感应线圈1由于温度变化产生漂移，补偿线圈2感应同样的温度变化，发生同样的温度漂移，由于感应线圈1和补偿线圈2作为对应电桥臂，因此感应线圈1的温飘得到有效的补偿。
在图2中，给出了无感温度补偿线圈采用的绕制方法说明。温度补偿线圈采用与感应线圈相同的导线绕制，图2.a为采用一根对折后的双股导线5(只有两个抽头)绕制在骨架3上的示意图；图2.b为采用四根导线6、7、8、9平绕在骨架3上，导线6、7、8、9各自绕制为一层，感应线圈与补偿线圈各占二层，感应线圈层数可以为6，7、6，8、6，9、7，8、7，9、8，9，对应补偿线圈层数可选择8，9、7，9、7，8、6，9、6，8、6，7。若补偿线圈的两层导线的绕向相同，则连接方式为异名端(如6’端与7端)串接；多层(偶数层)平绕或多股(偶数股)绕制的方法类同。

Claims (1)

1.一种电涡流位移传感器的温度补偿方法，其特征在于：
1)采用与电涡流位移传感器感应线圈相同材料的导线绕制一个无感补偿线圈；
2)将无感补偿线圈的阻值绕成和电涡流位移传感器感应线圈的阻值相等；
3)将无感补偿线圈布置在电涡流位移传感器感应线圈的内圈、外圈或相互交叉；
4)无感补偿线圈的绕制方法有两种：
a)将一根导线折成双股或多股后并行绕制，保留两个抽头；
b)多根导线层绕，每层由一根导线绕制，且均有两个抽头，层与层绕向相同，则反向连接层与层之间的抽头；或层与层绕向相反，则同向连接层与层之间的抽头。
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