CN113959323B - 单电源供电带温度传感器的高温lvdt传感器的信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属传感器信号处理领域，尤其涉及一种单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器的信号处理方法，通过高温区的LVDT传感器、高温区的铂电阻温度传感器、铠装信号电缆、低温区的单电源供电信号处理电路部分，将传感器检测到的多路信号通过耐高温多路铠装信号电缆从高温区传递到低温区。单电源供电信号处理电路部分包括浮动恒流源、PT100温度信号放大电路、温度信号提取电路、LVDT信号放大电路、LVDT信号提取电路、基准电压Vref10。采用本发明单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器具有最小化、耐高温、可弯曲、电路简单等特点。

Description

单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器的信号处理方法
技术领域
本发明属传感器信号处理领域，尤其涉及一种单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器的信号处理方法。
背景技术
紧凑空间高温环境下小型传感器的应用越来越多，其测试信号的传递需利用高温信号电缆从高温端传到低温端。当高温超过300度，采用有机材料的电缆就无法使用了。铠装信号电缆采用无机材料，可以适应高温环境应用。其由传输电信号的导线、氧化镁绝缘层、不锈钢护套组成。在小型传感器狭小紧凑的空间，铠装信号电缆硬度大、弯曲半径大，使用过程中存在许多不便，在有弯曲的环境中要求铠装信号电缆外径要细，才能弯曲铺设于弯曲环境中。由于现有技术和制造工艺的限制，细的外径3mm可弯曲的铠装电缆最多只有6根信号线。单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器有7根信号线，无法使用外径3mm的6芯铠装信号电缆传输信号，必需采用特殊的信号处理方法将其转为6根信号。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种LVDT传感器具有最小化、耐高温、可弯曲、电路简单等特点，可将传感器检测到的多路信号通过耐高温多路信号电缆从高温区传递到低温区的单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器的信号处理方法。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器的信号处理方法，通过高温区的LVDT传感器、高温区的铂电阻温度传感器、铠装信号电缆、低温区的单电源供电信号处理电路部分，将LVDT传感器及铂电阻温度传感器检测到的多路信号通过耐高温多路信号电缆从高温区传递到低温区；
所述单电源供电信号处理电路部分包括浮动恒流源、PT100温度信号放大电路、温度信号提取电路、LVDT信号放大电路、LVDT信号提取电路及基准电压Vref；浮动恒流源使铂电阻温度传感器的低电位端提升，能够与LVDT传感器两个次级信号输出的公共端接到一起，并接到基准电压Vref；
所述温度信号放大电路、温度信号提取电路将高温区的铂电阻温度传感器进行信号放大，并从共用的铠装信号电缆信号中将温度信号提取出来；
所述LVDT信号放大电路、LVDT信号提取电路将高温区的LVDT传感器进行信号放大，并从共用的铠装信号电缆（3）信号中将LVDT传感器信号提取出来。
进一步地，本发明所述高温区的LVDT传感器、高温区的铂电阻温度传感器与铠装信号电缆一端相连；铠装信号电缆另一端与低温区的单电源供电信号处理电路部分相连。
进一步地，本发明所述铠装信号电缆采用6芯铠装信号电缆，其最小外径可细到3mm。
进一步地，本发明所述信号处理电路部分采用单电源供电。
本发明单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器的信号处理方法通过高温区的铂电阻温度传感器、高温区的LVDT传感器，铠装信号电缆、低温区的单电源供电信号处理电路部分，将传感器检测到的多路信号通过耐高温多路信号电缆从高温区传递到低温区，采用这种处理方法的单电源高温LVDT传感器具有最小化、耐高温、可弯曲、电路简单等特点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明的整体实施结构示意图；
图2为高温传感器采用7芯导线时的接线图；
图3为本发明采用外径3mm6芯铠装信号电缆导线时的高温传感器接线图；
图4为本发明应用示意图；
图5为本发明信号处理方法实施的电路原理框图；
图6为本发明信号处理方法实施的具体电路原理图。
图中：1、LVDT传感器；2、PT100铂电阻温度传感器；3、铠装信号电缆；4、单电源供电信号处理电路部分；5、浮动恒流源；6、PT100温度信号放大电路；7、温度信号提取电路；8、LVDT信号放大电路；9、LVDT信号提取电路；10、基准电压Vref。
具体实施方式
如图1所示，单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器的信号处理方法通过高温区的LVDT传感器1、高温区的PT100铂电阻温度传感器2、铠装信号电缆3、低温区的单电源供电信号处理电路部分4，将传感器检测到的多路信号通过耐高温多路铠装信号电缆从高温区传递到低温区。
如图5、图6所示,单电源供电信号处理电路部分4包括浮动恒流源5、PT100温度信号放大电路6、温度信号提取电路7、LVDT信号放大电路8、LVDT信号提取电路9、基准电压Vref10。浮动恒流源5一端接到PT100铂电阻温度传感器2一端，PT100铂电阻温度传感器2另一端接到基准电压Vref10；LVDT传感器1两个次级信号输出的公共端也接到基准电压Vref10；基准电压Vref10还与PT100温度信号放大电路6、温度信号提取电路7、LVDT信号放大电路8、LVDT信号提取电路9相连；PT100铂电阻温度传感器2与温度信号放大电路6相连；温度信号放大电路6与温度信号提取电路7相连；LVDT传感器1与LVDT信号放大电路8相连；LVDT信号放大电路8与LVDT信号提取电路9相连；最后，PT100铂电阻温度传感器2信号通过温度信号提取电路7输出；LVDT传感器1信号通过LVDT信号提取电路9输出。
本发明所述高温区的LVDT传感器1、高温区的铂电阻温度传感器2与铠装信号电缆3一端相连。铠装信号电缆3另一端与低温区的单电源供电信号处理电路部分4相连。
本发明所述浮动恒流源5使铂电阻温度传感器2的低电位端提升，能够与LVDT传感器1两个次级信号输出的公共端接到一起，并接到基准电压Vref。图2为高温传感器采用7芯导线时的接线图，LVDT传感器1需要5芯导线，温度传感器2需要2芯导线。在图4本发明应用场合，弯曲度很大，只有外径3mm铠装信号电缆才能使用。由于现有技术条件限制，外径3mm铠装信号电缆最多只有6芯可以生产，无法传输图2的7芯信号。通过本发明的方法可以实现高温区的LVDT传感器1、高温区的铂电阻温度传感器2共用一个信号线(基准电压Vref)，实现用外径3mm（6芯信号线）铠装信号电缆传输高温区的LVDT传感器1、高温区的铂电阻温度传感器2信号的要求。
图3为本发明采用6芯导线时的高温传感器接线图，铂电阻温度传感器2通过浮动恒流源5将低电位端提升到LVDT传感器1两个次级信号输出的公共端电位，并接到基准电压Vref，从而实现通过6芯电缆传输信号的需求。
本发明所述铠装信号电缆3为6芯铠装信号电缆，最小外径可选择3mm，便于狭小空间内弯曲布置并耐高温。
本发明所述PT100温度信号放大电路6、温度信号提取电路7将高温区的铂电阻温度传感器2进行信号放大，并从共用的铠装信号电缆信号中将温度信号提取出来，通过温度信号提取电路7输出。
本发明所述LVDT信号放大电路8、LVDT信号提取电路9将高温区的LVDT传感器1进行信号放大，并从共用的铠装信号电缆3信号中将LVDT传感器信号提取出来，通过LVDT信号提取电路9输出。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器的信号处理方法，其特征在于，通过高温区的LVDT传感器（1）、高温区的铂电阻温度传感器（2）、铠装信号电缆（3）、低温区的单电源供电信号处理电路部分（4），将LVDT传感器（1）及铂电阻温度传感器（2）检测到的多路信号通过耐高温多路信号电缆从高温区传递到低温区；所述单电源供电信号处理电路部分（4）包括浮动恒流源（5）、PT100温度信号放大电路（6）、温度信号提取电路（7）、LVDT信号放大电路（8）、LVDT信号提取电路（9）及基准电压Vref（10）；浮动恒流源（5）使铂电阻温度传感器（2）的低电位端提升，能够与LVDT传感器（1）两个次级信号输出的公共端接到一起，并接到基准电压Vref；所述温度信号放大电路（6）、温度信号提取电路（7）将高温区的铂电阻温度传感器（2）进行信号放大，并从共用的铠装信号电缆（3）信号中将温度信号提取出来；所述LVDT信号放大电路（8）、LVDT信号提取电路（9）将高温区的LVDT传感器（1）进行信号放大，并从共用的铠装信号电缆（3）信号中将LVDT传感器信号提取出来。
2.根据权利要求1所述的单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器的信号处理方法，其特征在于：所述高温区的LVDT传感器（1）、高温区的铂电阻温度传感器（2）与铠装信号电缆（3）一端相连；铠装信号电缆（3）另一端与低温区的单电源供电信号处理电路部分（4）相连。
3.根据权利要求2所述的单电源供电带温度传感器的高温LVDT传感器的信号处理方法，其特征在于：所述铠装信号电缆（3）采用6芯铠装信号电缆，其最小外径可细到3mm。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1016859A1 (de) * 1998-12-21 2000-07-05 Siebe Appliance Controls GmbH Temperaturbestimmungsvorrichtung
JP2010261913A (ja) * 2009-05-11 2010-11-18 Toyota Motor Corp 温度検出装置
CN104729396A (zh) * 2015-03-24 2015-06-24 浙江大学 一种基于温度在线测量的高温电涡流位移传感器温度补偿方法及传感装置
CN207570691U (zh) * 2017-10-23 2018-07-03 天津百利机械装备集团有限公司中央研究院 一种双温度传感器的信号采集电路
CN112378963A (zh) * 2020-11-04 2021-02-19 北京航天微电科技有限公司 一种具有加热测温功能的湿度传感器及其制作方法
CN112781750A (zh) * 2021-01-22 2021-05-11 三门核电有限公司 一种核电厂用热电阻温度传感器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1016859A1 (de) * 1998-12-21 2000-07-05 Siebe Appliance Controls GmbH Temperaturbestimmungsvorrichtung
JP2010261913A (ja) * 2009-05-11 2010-11-18 Toyota Motor Corp 温度検出装置
CN104729396A (zh) * 2015-03-24 2015-06-24 浙江大学 一种基于温度在线测量的高温电涡流位移传感器温度补偿方法及传感装置
CN207570691U (zh) * 2017-10-23 2018-07-03 天津百利机械装备集团有限公司中央研究院 一种双温度传感器的信号采集电路
CN112378963A (zh) * 2020-11-04 2021-02-19 北京航天微电科技有限公司 一种具有加热测温功能的湿度传感器及其制作方法
CN112781750A (zh) * 2021-01-22 2021-05-11 三门核电有限公司 一种核电厂用热电阻温度传感器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
党向婷 等.基于恒流源激励的PT100测温电路在锅炉控制系统中的应用与研究.《电子设计工程》.2019,第77-80、85页. *

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