CN108267073B - 一种低频振动位移传感器及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种低频振动位移传感器及其检测方法，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。

Description

一种低频振动位移传感器及其检测方法

技术领域

本申请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及其检测方法。

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。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种低频振动位移传感器及其检测方法，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：

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。

进一步地，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。

第二方面，提供一种低频振动位移的检测方法，包括：

通过振动检测模块生成被测对象的位移信号；

通过信号预处理模块将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

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位移。

本申请实施例的技术方案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。

附图说明

通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本申请实施例的振动检测模块的截面示意图；

图2是本申请实施例的信号预处理模块的等效电路图；

图3是本申请实施例的信号处理模块的等效电路图；

图4是本申请实施例的低频振动位移的检测方法的流程图。

具体实施方式

以下基于实施例对本申请进行描述，但是本申请并不仅仅限于这些实施例。在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。为了避免混淆本申请的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实施例的低频振动位移传感器包括振动检测模块、信号预处理模块和信号处理模块。其中，振动检测模块与被测对象固定连接，被配置为生成被测对象振动的位移信号。信号预处理模块连接在振动检测模块的输出端口，被配置为对被测对象的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，并根据被测对象的位移信号反馈调节振动检测模块的固有频率和阻尼比。信号处理模块连接在信号预处理模块的输出端口，被配置为生成与被测对象的振动位移成比例的信号以检测被测对象的振动位移。

图1是本申请实施例的振动检测模块的截面示意图。如图1所示，振动检测模块1与被测对象固定连接，被配置为生成被测对象振动的位移信号。所述振动检测模块包括壳体11、线圈架12、第一线圈13、第二线圈14、第一垫片15、第二垫片16、第一弹簧片17、第二弹簧片18、磁路装置19以及永磁体20。其中，第一垫片15和第二垫片16固定在壳体11上，第一垫片15被配置为固定第一弹簧片17，第二垫片16被配置为固定第二弹簧片18。线圈架12作为第一线圈13和第二线圈14的绕制载体并与第一弹簧片17和第二弹簧片18固定连接。永磁体20固定在壳体11的底部。磁路装置19与永磁体20固定连接，被配置为与永磁体20产生的磁场形成流动回路。应理解，被测对象可以为高耸建筑物(如电视塔、高层楼房、体育馆等)以及大跨度建筑物(如桥梁等)等振动位移频率较低的大型建筑物。

振动检测模块1被配置为使得第一线圈13和第二线圈14在被测对象振动时与永磁体20产生相对运动进而生成被测对象振动的位移信号。

具体地，在被测对象振动时，由于振动检测模块1与被测对象固定连接，因此振动检测模块1的壳体11与被测对象做相同的运动。同理，第一垫片15和第二垫片16与壳体11固定连接，因此第一垫片15和第二垫片16随壳体11做相同的运动。进而，第一垫片15和第二垫片16分别固定了第一弹簧片17和第二弹簧片18，第一弹簧片17和第二弹簧片18又分别与线圈架12的上下端连接，因此，第一弹簧片17和第二弹簧片18使得线圈架12与壳体11做相对运动(也即第一线圈13和第二线圈14与壳体11做相对运动)。进一步地，永磁体20与壳体11的底端固定连接，因此永磁体20随壳体做相同的运动。综上，第一线圈13和第二线圈14在被测物体振动时与永磁体20做相对运动。永磁体20与磁路装置19产生稳定的磁场回路。因此在第一线圈13和第二线圈14与永磁体20做相对运动时，便可将振动能量转换为电势能(上述被测对象的位移信号可表征此电势能)。

应理解，振动检测模块1内部各个元件的固定连接可以通过螺丝进行连接，也可以通过焊接等方式进行连接。

在本实施例的低频振动位移传感器的振动检测模块中，壳体11被配置为防止永磁体20与磁路装置19形成的磁场泄漏。在一种优选地实施方式中，壳体11可采用外部氧化后的10号钢材料(碳含量0.07-0.13)。

线圈架12被配置为绕制第一线圈13和第二线圈14的载体。在一种优选地实施方式中，线圈架12可采用铝合金或有机玻璃等高强度的材料。

第一线圈13与第二线圈14分别绕制在线圈架12的上下两端。在一种实施方式中，第一线圈13顺时针绕制在线圈架12的上端，第二线圈14逆时针绕制在线圈架12的下端。在另一种实施方式中，第一线圈13逆时针绕制在线圈架12的上端，第二线圈14顺时针绕制在线圈架12的下端。容易理解，第一线圈13和第二线圈14是相互连接的。优选地，第一线圈13和第二线圈14的匝数相同。应理解，振动检测模块1可以包括N(N≥2)个线圈，其中，顺时针绕制的线圈匝数近似等于逆时针绕制的线圈的匝数并且N个线圈相互连接。在一种优选地实施方式中，第一线圈13和第二线圈14均可采用直径为0.01mm-0.03mm的细漆包线。

第一垫片15和第二垫片16被配置为分别固定第一弹簧片17和第二弹簧片18。在一种优选地实施方式中，第一垫片15和第二垫片16可采用有机玻璃等高强度耐腐性的材料加工而成。应理解，根据实际的工程需求，弹簧片的数量可以与线圈的数量相同，垫片的数量可以与弹簧片的数量相同。

第一弹簧片17和第二弹簧片18被配置为带动线圈架12与壳体11(也即永磁体20)做相对运动以其切割磁场将振动能量转换为电势能输出。在一种优选地实施方式中，第一弹簧片17和第二弹簧片18可采用高性能的铍青铜加工而成。铍青铜具有弹性滞后小、高强度、高硬度、弹性极限和疲劳极限及耐腐蚀性等性能，因此适宜于作为加工本申请的弹簧片的材料。优选地，弹簧片的厚度约为0.1mm。

磁路装置19被配置为与永磁体20产生的磁场形成流动回路。在一种优选地实施方式中，磁路装置19可采用工业纯铁(杂质总含量<0.2％并且含碳量0.02％-0.04％)加工而成。工业纯铁具有很好的电磁性能及高韧性等特点。

永磁体20被配置为产生较为稳定的磁场。在一种优选地实施方式中，永磁体20可采用铝镍钴永磁材料加工而成。永磁体20可以为圆柱形永磁体或立方体永磁体等结构类型的永磁体。

应理解，关于壳体11、线圈架12、第一线圈13、第二线圈14、第一垫片15和第二垫片16、第一弹簧片17和第二弹簧片18、磁路装置19及永磁体20所采用的材料不仅限于上述列举的材料，适用于上述应用场景的材料均可用于加工上述元件。并且，在实际应用中，可根据低频振动位移传感器所使用的位置不同而选用适合的材料进行加工上述元件。

综上所述，本实施例的振动检测模块通过在被测对象振动时使得线圈和永磁体产生相对运动进而使得振动能量转换为电势能以检测被测对象的振动位移。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等的振动位移的功能。

图2是本申请实施例的信号预处理模块的等效电路图。如图2所示，信号预处理模块2连接在振动检测模块1的输出端，被配置为对振动检测模块1生成的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，并根据该位移信号反馈调节振动检测模块1的固有频率和阻尼比。

具体地，信号预处理模块2包括振动检测模块1的等效电阻r(也即第一线圈13和第二线圈14的等效电阻)、电阻R和电容C。其中等效电阻r、电阻R和电容C并联连接。信号预处理模块2可以作为高通滤波模块，高通截至设计在预定的低频阈值。信号预处理模块2被配置为接收振动检测模块1输出的位移信号，通过RC电路(电阻R与电容C组成的并联电路)进行高通滤波处理，过滤掉频率低于预定的低频阈值的位移信号，将滤波后的位移信号Vo’输出给信号处理模块。

优选地，预定的低频阈值为0.1Hz。在实际应用中，频率低于0.1Hz以下的振动信号对被测对象的破坏很小，并且积分电路中的信号在频率低于0.1Hz以下时有很高的放大倍数，在传输噪声、电路噪声及电源噪声中低于0.1Hz的信号极易导致后续电路失去稳定性。因此可滤除低于0.1Hz以下的信号。

设计满足滤除预定的低频阈值以下的位移信号的RC电路，其中，电阻R与电容C的值满足以下公式：

其中，n为预定的低频阈值，m为线圈架12的质量，r为振动检测模块1的内阻，R为电阻的阻值，C为电容的容值，k为弹簧片16的弹性模量，B为永磁体20的磁场强度，l为绕制第一线圈13和第二线圈14的总长度。

根据公式(1)、公式(2)和公式(3)可解出设计信号预处理模块2所需要的电阻R的电阻值和电容C的电容值。

信号预处理模块2还被配置为根据被测对象的位移信号反馈调节振动检测模块1的固有频率和阻尼比(也即永磁体20的固有频率及阻尼比)。在被测对象振动时，第一线圈13和第二线圈14与永磁体20产生相对运动进行将振动能量转换为电动势，此时，第一线圈13和第二线圈14中会产生电流而产生磁场，进而可能导致永磁体20的固有频率和阻尼比变化而影响检测结果。但是在本实施例中，由于RC电路在电路中具有吸收回路的作用，信号预处理模块2可以将第一线圈13和第二线圈14产生的磁场能量以热能的方式进行消耗以避免该磁场能量影响永磁体20的固有频率和阻尼比变化。这维持了永磁体20的固有频率及阻尼比的稳定性，使得本实施例的低频振动位移传感器具有较为精确的检测结果。

图3是本申请实施例的信号处理模块的等效电路图。信号处理模块连接在信号预处理模块2的输出端口，被配置为根据滤波后的位移信号Vo’生成与被测对象的振动位移成比例的信号Vo以检测被测对象的振动位移。

如图3所示，信号处理模块包括积分电路3。积分电路3被配置为积分放大滤波后的位移信号Vo’并输出放大后的位移信号Vo。其中，积分电路3使得放大后的位移信号Vo的幅值在预定的范围内，并与被测对象的振动位移成比例。

优选地，积分电路3包括第一电路31、第二电路32和第三电路33。其中，第一电路31包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一运算放大器A1。第一电阻R1连接在第一运算放大器A1的负输入端和信号预处理模块2的一端之间。第二电阻R2连接在第一运算放大器A1的正输入端和信号预处理模块2的另一端之间。第三电阻R3连接在第一运算放大器A1的负输入端和输出端之间。第四电阻R4连接在第一运算放大器A1的正输入端和接地端之间。

第二电路32包括第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1和第二运算放大器A2。第五电阻R5连接在第一运算放大器A1的输出端与第二运算放大器A2的负输入端之间。第六电阻R6连接在第二运算放大器A2的正输入端和接地端之间。第一电容C1连接在第二运算放大器A2的负输入端和输出端之间。

第三电路33包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第三运算放大器A3。第七电阻R7连接在第二运算放大器A2的输出端与第三运算放大器A3的负输入端之间。第八电阻R8连接在第三运算放大器A3的正输入端和接地端之间。第九电阻R9连接在第三运算放大器A3的负输入端和输出端之间。

在信号处理模块中，设置电阻R1-R4、R7-R8的阻值较大(例如大于1M欧姆)以减小振动检测模块的内阻，提高低频振动位移传感器的精确度。应理解，电阻R1-R9的阻值可根据振动检测模块个组成元件的材料的不同而进行不同的设置。

容易理解，本实施例的信号处理模块不仅仅限于上述积分电路的结构，能够实现对过滤后的位移信号进行积分放大以实现输出信号Vo与被测对象的振动位移成比例的电路均可应用于本实施例中。

综上所述，本实施例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进而生成的被测对象的位移信号，并通过信号预处理模块对该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，并根据该位移信号反馈调节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。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等的振动位移的功能。

图4是本申请实施例的低频振动的检测方法的流程图。如图4所示，在步骤S110，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进而生成的所述被测对象的位移信号。

具体地，在被测对象振动时，由于振动检测模块1与被测对象固定连接，因此振动检测模块1的壳体11与被测对象做相同的运动。同理，第一垫片15和第二垫片16与壳体11固定连接，因此第一垫片15和第二垫片16随壳体11做相同的运动。进而，第一垫片15和第二垫片16分别固定了第一弹簧片17和第二弹簧片18，第一弹簧片17和第二弹簧片18又分别与线圈架12的上下端连接，因此，第一弹簧片17和第二弹簧片18使得线圈架12与壳体11做相对运动(也即第一线圈13和第二线圈14与壳体11做相对运动)。进一步地，永磁体20与壳体11的底端固定连接，因此永磁体20随壳体做相同的运动。综上，第一线圈13和第二线圈14在被测物体振动时与永磁体20做相对运动。永磁体20与磁路装置19产生稳定的磁场回路。因此在第一线圈13和第二线圈14与永磁体20做相对运动时，便可将振动能量转换为电势能(上述被测对象的位移信号可表征此电势能)。在步骤S120，通过信号预处理模块将上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，并根据该位移信号反馈调节振动检测模块的固有频率和阻尼比。

具体地，信号预处理模块2接收振动检测模块1输出的位移信号，通过RC电路(电阻R与电容C组成的并联电路)进行高通滤波处理，过滤掉频率低于预定的低频阈值的位移信号，将滤波后的位移信号Vo’输出给信号处理模块。优选地，预定的低频阈值为0.1Hz。

信号预处理模块2根据被测对象的位移信号反馈调节振动检测模块1的固有频率和阻尼比(也即永磁体20的固有频率及阻尼比)。在被测对象振动时，第一线圈13和第二线圈14与永磁体20产生相对运动进行将振动能量转换为电动势，此时，第一线圈13和第二线圈14中会产生电流而产生磁场，进而可能导致永磁体20的固有频率和阻尼比变化而影响检测结果。但是在本实施例中，由于RC电路在电路中具有吸收回路的作用，信号预处理模块2可以将第一线圈13和第二线圈14产生的磁场能量以热能的方式进行消耗以避免该磁场能量影响永磁体20的固有频率和阻尼比变化。这维持了永磁体20的固有频率及阻尼比的稳定性，使得本实施例的低频振动位移传感器具有较为精确的检测结果。

在步骤S130，通过信号处理模块生成与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。

具体地，信号处理模块接收滤波后的位移信号Vo’并进行积分放大输出放大后的位移信号Vo。其中，信号处理模块使得放大后的位移信号Vo的幅值在预定的范围内，并与被测对象的振动位移成比例以检测被测对象的振动位移。

综上所述，本实施例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进而生成的被测对象的位移信号，并通过信号预处理模块对该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，并根据该位移信号反馈调节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。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等的振动位移的功能。

应理解，虽然以上电路采用模拟电路的方式来构建，但是本领域人员能够理解，也可以采用数字电路配合数模/模数转换器件来搭建上述电路，所述数字电路可以是可以实现在一个或多个专用电路模块(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微处理器、微控制器、用于执行本申请所述功能的其它电子元件或其组合中。对于固件或软件实现，本发明实施例的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程，函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器中，并由处理器执行。存储器可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段可通信地连接到处理器，这些都是本领域中所公知的。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域技术人员而言，本申请可以有各种改动和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低频振动位移传感器，其特征在于，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，所述信号预处理模块为高通滤波模块；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；

其中，所述信号预处理模块包括：

电容；以及

电阻，与所述电容连接在所述振动检测模块的输出端口之间；

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；

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。

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。

7.一种低频振动位移的检测方法，其特征在于，包括：

通过振动检测模块生成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；

通过信号预处理模块将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，所述信号预处理模块为高通滤波模块；以及

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位移；

其中，所述信号预处理模块包括：

电容；以及

电阻，与所述电容连接在所述振动检测模块的输出端口之间；

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。