CN114018144A - 传感器检测电路以及传感器检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种传感器检测电路以及传感器检测方法。该传感器检测电路包括：依次连接的脉冲信号发生模块、线圈模块、信号传输模块和处理模块；脉冲信号发生模块包括脉冲发生电路和脉冲放大电路；线圈模块包括激励线圈和谐振回路；谐振回路包括传感线圈、谐振电容和采样电阻；信号传输模块包括依次连接的信号放大电路、第一滤波电路、整流电路和包络线提取电路；处理模块用于获取信号传输模块输出的信号数据，并根据获取到的信号数据计算传感线圈的电感值。通过本申请，解决了相关技术中采用振荡衰减式的电涡流传感器测距时，由于涡流信号衰减速度较快，难以准确获取传感线圈的电感值，导致测距结果准确性低的问题。
Description
技术领域
本申请涉及传感器检测技术领域，具体而言，涉及一种传感器检测电路以及传感器检测方法。
背景技术
随着精密制造和高精密仪器的发展，现在高端制造业对于设备运动精度和控制精度的要求越来越高，同时对于位移测量要求的不断提高，如精密制造行业所用的光刻机和精密观测所用的大孔径射电望远镜领域，对于设备位置测量精度要求已经达到了亚微米量级。
传统的高精度位移传感器包括电容位移传感器、电感位移传感器、激光位移传感器等等，其中电容位移传感器、电感位移传感器容易受环境的影响而降低传感器本身的精度，很难在实际工况下保持高精度的工作，而激光位移传感器成本高并且体积大，很难集成到对空间要求极高的设备中。
电涡流传感器是以电磁感应原理为基础的一种无损检测用传感器，其广泛应用于工业自动化、机械制造、航空航天等领域。由于体积小、精度高且不易受环境因素影响、低成本和高带宽等优点，电涡流传感器在位置测量、金属厚度、金属无损探伤领域均有广泛的应用前景，例如，电涡流传感器在光刻机运动台、高精度天文望远镜等领域被越来越多地用作高精度位移传感器。
需要说明的是，在采用电涡流传感器进行测距时，是通过获得电涡流传感器的某个参数(如传感线圈的电感或回波幅值)，再利用电涡流传感器的参数与距离(电涡流传感器探头与被测目标之间的距离)的标定关系，求得当前电涡流传感器探头与被测目标之间的实际距离。例如，在振荡衰减式的电涡流传感器中，检测涡流信号获取传感线圈的电感，并根据传感线圈的电感确定传感器探头与被测目标之间的距离，但是，相关技术中的振荡衰减式电涡流传感器中的涡流信号衰减速度比较快，为了得到较多的采样数据，进对硬件上要求比较高的采样率，即使采用高采样率的硬件进行采样，到的数据点量也不多，计算得到的电感值的误差较大，从而影响测距结果的准确性。
针对相关技术中采用振荡衰减式的电涡流传感器测距时，由于涡流信号衰减速度较快，难以准确获取传感线圈的电感值，导致测距结果准确性低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请提供一种传感器检测电路以及传感器检测方法，以解决相关技术中采用振荡衰减式的电涡流传感器测距时，由于涡流信号衰减速度较快，难以准确获取传感线圈的电感值，导致测距结果准确性低的问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种传感器检测电路。该传感器检测电路包括：脉冲信号发生模块、线圈模块、信号传输模块和处理模块；脉冲信号发生模块包括脉冲发生电路和脉冲放大电路，脉冲发生电路的输入端与处理模块连接，脉冲发生电路的输出端与脉冲放大电路的输入端连接，脉冲放大电路的输出端与线圈模块连接；线圈模块包括激励线圈和谐振回路，激励线圈与脉冲放大电路的输出端连接，谐振回路与信号传输模块连接，信号传输模块与处理模块连接；谐振回路包括传感线圈、谐振电容C1和采样电阻R1，传感线圈和谐振电容C1串联形成第一串联电路，采样电阻R1并联在第一串联电路两端；信号传输模块包括依次连接的信号放大电路、第一滤波电路、整流电路和包络线提取电路；其中，处理模块触发脉冲发生电路产生脉冲信号；脉冲放大电路将脉冲信号进行放大处理后输入激励线圈；激励线圈产生磁场，对传感线圈进行激励；传感线圈在磁场的激励下产生激励电流信号，激励电流信号在谐振回路内衰减；信号放大电路对采样电阻R1采样到的电压信号进行放大后送入第一滤波电路进行滤波；整流电路将第一滤波电路输出的电压信号调整为正电压信号或负电压信号；包络线提取电路对正电压信号或负电压信号进行调理，得到包络电压信号，并将包络电压信号输入处理模块；处理模块根据获得的信号数据计算激励电流信号的衰减时间常数，并根据衰减时间常数计算传感线圈的电感值。
可选地，传感线圈、谐振电容C1、采样电阻R1以及谐振回路的谐振频率满足以下公式：
其中，R＝RI+Rc+Rs；L为传感线圈的电感值，C为谐振电容C1的电容值，fr为谐振回路的谐振频率，RI为传感线圈的内阻值，Rc为谐振电容C1的介电损耗等效电阻的阻值，Rs为采样电阻R1的阻值。
可选地，包络线提取电路包括：电阻R6、电容C3，电阻R6的第一端与整流电路的输出端连接，电阻R6的第二端分别与电容C3的第一端、处理模块的输入端连接，电容C3的第二端接地。
可选地，电阻R6、电容C3形成RC低通滤波电路，RC低通滤波电路的上限截至频率fc满足：0.1t0≤1/fc≤10t0；其中，t0为激励电流信号的衰减时间常数，fc为RC低通滤波电路的上限截止频率。
可选地，电阻R6、电容C3形成RC低通滤波电路，电阻R6、电容C3形成RC低通滤波电路，电阻R6、电容C3、RC低通滤波电路的上限截至频率fc满足以下公式：fc＝1/(2πR6C3)；其中，R6为电阻R6的阻值，C3为电容C3的电容值。
可选地，整流电路为全波整流电路或半波整流电路。
可选地，脉冲信号发生模块还包括电流衰减电路，脉冲放大电路和激励线圈均与电流衰减电路连接；电流衰减电路包括下降沿触发器、转换开关Q1和电流衰减旁路，脉冲放大电路、下降沿触发器、转换开关Q1、激励线圈依次连接，电流衰减旁路与激励线圈并联，电流衰减旁路与激励线圈形成信号衰减回路；其中，电流衰减旁路包括电阻R7和二极管D2，电阻R7和二极管D2串联，下降沿触发器在脉冲放大电路输出的脉冲信号进入下降沿时，控制转换开关Q1关断，激励线圈内的电流在信号衰减回路内衰减至零。
可选地，处理模块根据以下公式计算传感线圈的电感值；L＝t0(RI+RS+RC)/2；其中，RI为传感线圈的内阻值，Rc为谐振电容C1的介电损耗等效电阻，Rs为采样电阻R1的电阻值，L为传感线圈的电感值，t0为激励电流信号的衰减时间常数。
可选地，线圈模块还包括筒状骨架，激励线圈和传感线圈按相同的方向绕制在筒状骨架上，且激励线圈和传感线圈紧密贴靠。
可选地，谐振回路的谐振频率的取值范围为10KHz～100KHz。
可选地，传感线圈的电感值的取值范围为10uH～200uH。
可选地，采样电阻R1的阻值的取值范围为1mΩ～10mΩ。
可选地，电阻R6的阻值的取值范围为10Kohm～100Kohm。
根据本申请的另一方面，提供了一种传感器检测方法，应用于上述任意一项的传感器检测电路，包括如下步骤：
S1：处理模块触发脉冲发生电路产生脉冲信号；脉冲放大电路将脉冲信号进行放大处理后输入激励线圈；
S2：激励线圈产生磁场，对传感线圈进行激励；传感线圈在磁场的激励下产生激励电流信号，激励电流信号在谐振回路内衰减；
S3：信号放大电路对采样电阻R1采样到的电压信号进行放大后送入第一滤波电路进行滤波；
S4：整流电路将第一滤波电路输出的电压信号调整为正电压信号或负电压信号；
S5：包络线提取电路对正电压信号或负电压信号进行调理，得到包络电压信号；
S6：处理模块根据获得的包络电压信号计算激励电流信号的衰减时间常数，并根据衰减时间常数计算传感线圈的电感值。
可选地，步骤S6包括：
S61：获取包络线提取电路传输的包络电压信号；
S62：将步骤S61获得的包络电压信号转换为数字信号；
S63：对步骤S62获得的数字信号进行数据异常点剔除；
S64：对步骤S63得到的数据进行去偏置处理；
S65：对步骤S64得到的数据进行数据滤波处理；
S66：基于步骤S65所获得的数据，计算激励电流信号的时间衰减常数；
S67：根据L＝t0(RI+RS+RC)/2计算传感线圈的电感值；
其中，RI为传感线圈的内阻值，Rc为谐振电容C1的介电损耗等效电阻的阻值，Rs为采样电阻R1的阻值，L为传感线圈的电感值，t0为激励电流信号的衰减时间常数。
本申请的传感器检测电路包括采用脉冲信号发生模块、线圈模块、信号传输模块和处理模块；脉冲信号发生模块包括脉冲发生电路和脉冲放大电路，脉冲发生电路的输入端与处理模块连接，脉冲发生电路的输出端与脉冲放大电路的输入端连接，脉冲放大电路的输出端与线圈模块连接；线圈模块包括激励线圈和谐振回路，激励线圈与脉冲放大电路的输出端连接，谐振回路与信号传输模块连接，信号传输模块与处理模块连接；谐振回路包括传感线圈、谐振电容C1和采样电阻R1，传感线圈和谐振电容C1串联形成第一串联电路，采样电阻R1并联在第一串联电路两端；信号传输模块包括依次连接的信号放大电路、第一滤波电路、整流电路和包络线提取电路，解决了相关技术中采用振荡衰减式的电涡流传感器测距时，由于涡流信号衰减速度较快，难以准确获取传感线圈的电感值，导致测距结果准确性低的问题。
本申请的传感器检测电路通过谐振电路减缓了激励电流信号的衰减速度，提高了激励电流信号的衰减时间常数，进而达到了在较低的采样率情况下可以获得较多的数据点，通过较多的数据点提高了传感线圈的电感值的计算准确度的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例提供的传感器检测电路的简单示意图；
图2是根据本申请实施例提供的传感器检测电路的详细示意图；
图3是根据本申请实施例提供的传感线圈和激励线圈的绕制示意图；
图4是根据本申请实施例提供的传感器检测方法的流程示意图；
图5是根据本申请实施例提供的采样电阻采样得到的电压信号的波形示意图；
图6是根据本申请实施例提供的全波整流电路整流后得到的电压信号的波形示意图；
图7是在RC低通滤波器的电容较小的情况下对应的包络电压信号的波形图；
图8是根据本申请实施例提供的包络线获取电路获取的包络电压信号的波形图；
图9是根据本申请实施例提供的传感器检测方法中步骤S6的流程示意图；
其中，上述附图包括以下附图标记：
10—脉冲信号发生模块，11—脉冲发生电路，12—脉冲放大电路，13—电流衰减电路，131—下降沿触发器，132—电流衰减旁路；
20—线圈模块，21、L1—激励线圈，22—第一信号衰减回路，221、L2—传感线圈，201—筒状骨架；
30—信号传输模块，31—信号放大电路，32—第一滤波电路，33—整流电路，34—包络线提取电路；
40—处理模块；
R1～R8、R10～R14—电阻，U2A、U3B—或非门，C1～C6—电容，Q1、Q2—晶体管，D1～D2—二极管；
L1—激励线圈电感，L2—传感线圈电感，R9—激励线圈内阻，d1—线圈外径，d2—线圈高度。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请的实施例，提供了一种传感器检测电路。
图1是根据本申请实施例的传感器检测电路的简单示意图。如图1所示，该传感器检测电路包括：
脉冲信号发生模块10、线圈模块20、信号传输模块30和处理模块40。
脉冲信号发生模块10包括脉冲发生电路11和脉冲放大电路12，脉冲发生电路11的输入端与处理模块40连接，脉冲发生电路11的输出端与脉冲放大电路12的输入端连接，脉冲放大电路12的输出端与线圈模块20连接。
线圈模块20包括激励线圈21和谐振回路22，激励线圈21与脉冲放大电路12的输出端连接，谐振回路22与信号传输模块30连接，信号传输模块30与处理模块40连接。
其中，脉冲发生电路11输出窄脉冲信号，脉冲放大电路12对脉冲发生电路11输出的窄脉冲信号进行放大后输入到激励线圈21中。
谐振回路22包括传感线圈221、谐振电容C1和采样电阻R1，传感线圈221和谐振电容C1串联形成第一串联电路，采样电阻R1并联在第一串联电路两端。
其中，激励线圈21在放大后的窄脉冲信号的作用下产生磁场，传感线圈221在该磁场的激励下产生激励电流信号，激励电流信号在谐振回路22中振荡衰减，其中，激励电流信号为宽频信号；谐振电路22具有选频特性，它会自动筛选出频率与自己谐振频率相接近的信号。激励电流信号中，与谐振回路22的谐振频率偏差大的部分在回路中衰减速度快，在谐振频率附近的部分的衰减速度缓慢，在谐振频率附近的部分激励电流信号缓慢衰减的过程中，通过采样电阻R1进行电压信号的采样。
信号传输模块30包括依次连接的信号放大电路31、第一滤波电路32、整流电路33和包络线提取电路34。
其中，信号放大电路31可以为电压放大电路，电压放大电路将上一级的采样电阻R1采样到的微伏电压放大至伏级别；第一滤波电路32可以为低通滤波电路，低通滤波电路用于滤掉上一级信号中的高频杂波；整流电路33可以为半波整流电路，也可以为全波整流电路，用于将第一滤波电路32输出的交变信号调理成正电压信号或负电压信号，为后端的包络线提取电路34的信号调理提供数据基础；包络线提取电路34可以为低通滤波电路，用于对正电压信号或负电压信号进行调理，得到包络电压信号。在其他实施中，还可以在线圈模块20和信号放大电路31之间设置一个第二滤波电路(可为RC低通滤波电路)，设置第二滤波电路可以达到更好的滤波效果，但它并不是必须要有的。
在本实施例中，处理模块40包括模数转换单元和数据处理单元，模数转换单元用于接收信号传输模块30发送的模拟信号，将模拟信号转换为数字信号，并将数字信号发送给数据处理单元，数据处理单元通过获取的数字信号计算传感线圈221的电感值。需要说明的是，处理模块40包括两个输出端，其中一个输出端用于发出脉冲信号以触发脉冲发生电路11，另一个输出端用于输出计算得到的传感线圈221的电感值。
其中，模数转换单元和数据处理单元可以作为两个独立的装置出现，例如数据处理单元可以选用MCU，MCU可以采用采样率较高、MIPS较高的STM32，如STM32F4系列，采样率高达2.4MSa/s；模数转换单元可以选用高采样率的模数转换器ADC，可选的，ADC采样率大于1MSa/s，精度大于等于12位。
模数转换单元和数据处理单元也可以通过一个单独的MCU同时实现这两种功能，例如，使用单片机STM32F2同时实现了AD转换和数据处理的功能。
另外，处理模块40还包括触发单元，触发单元实现对脉冲发生电路11施加高电平触发或低电平触发，在高电平条件下脉冲发生电路11产生脉冲信号，具体地触发单元包括软件控制器和微处理芯片，通过软件控制器使得微处理芯片引脚上输出电平来控制脉冲发生电路11的触发。
此外，本实施例的传感器采集检测电路还包括电源模块，为传感器的各个模块中的芯片提供所需电压，在本申请实施例中，各个模块中的芯片可以选择正常工作电压一致的芯片，从而有效降低电源模块的电路复杂度。
本实施例的传感器采集检测电路的工作原理如下：
处理模块40触发脉冲发生电路11产生脉冲信号，该脉冲信号进入脉冲放大电路12；脉冲放大电路12将脉冲信号进行放大处理后输入激励线圈21；激励线圈21产生磁场，对传感线圈221进行激励；传感线圈221在磁场的激励下产生激励电流信号，激励电流信号在谐振回路22内衰减；信号放大电路31对采样电阻R1采样到的电压信号进行放大后送入第一滤波电路32进行滤波；整流电路33将第一滤波电路32输出的电压信号调整为正电压信号或负电压信号；包络线提取电路34对正电压信号或负电压信号进行调理，得到包络电压信号，并将包络电压信号输入处理模块40；处理模块40根据获得的信号数据计算激励电流信号的衰减时间常数，并根据衰减时间常数计算传感线圈221的电感值。
在本申请实施例中，将传感线圈221的电感值和距离(传感线圈221与被测目标之间的距离)的标定关系预存到处理模块40中，得到传感线圈221的电感值后，处理模块40根据标定关系得到传感线圈221与被测目标之间的实际距离。
本实施例的传感器检测电路，通过读取传感线圈221电感值的方式来测距，在传感器电路方面，与传统的采用的谐振法、电桥法测距的电涡流传感器相比，电路简单且易于实现；在测距方式方面，采用间接测量传感线圈221内衰减时间常数的方法测量传感线圈的电感，由于传感线圈221内的电流在“传感线圈221-谐振电容C1-采样电阻R1”构成的回路内衰减，并通过放大、滤波、整流和包络获取来获得衰减信号，不仅有效减缓了电路中信号的衰减速度，提高了衰减时间长度，而且在较低的采样率情况下仍然能够获得足够多的数据点，从而提高了传感器的灵敏度。
其中，脉冲发生电路11可以为单脉冲信号的发生电路，在本申请实施例中，如图2所示，通过或非门和RC积分电路形成脉冲发生电路11，该脉冲发生电路11包括电阻R14、电阻R12、电容C6、或非门U2A和或非门U3B，其中电阻R14的第一端、或非门U2A的第一输入端和或非门U3B的第一输入端均与处理模块40的输出端(MCU的管脚1)连接，电阻R14的第二端分别与电阻R12的第一端、电容C6的第一端、或非门U3B的第二输入端连接，电阻R12的第二端和电容C6的第二端接地，或非门U3B的输出端与或非门U2A的第二输入端连接；或非门U2A的输出端与脉冲放大电路12的输入端连接。或非门U2A和或非门U3B可以采用74HC02N，通过调整R14、R12、C6的大小，可以调整脉冲发生电路11输出的脉冲信号的脉冲宽度，从而获取窄脉冲信号。
在本实施例中，脉冲发生电路11输出的窄脉冲信号满足：脉冲宽度小于10μs，脉冲信号的上升时长小于500ns，下降时长小于1μs，从而可以提高处理模块40的数据读取速度，加快传感器的测量进程。
其中，脉冲放大电路12可以为功率放大电路，如图2所示，在本申请实施例中，脉冲放大电路12包括电容C5、电阻R11、电阻R13和晶体管Q2，其中C5和R11并联，连接于U2A和Q2之间，C5和R11的第一端与或非门U2A的输出端连接，第二端和Q2的基极连接，Q2的集电极通过分压电阻R13与电源电压VCC连接，发射极接地。
需要说明的是，在其他实施例中，也可以不使用电容C5，同样可以达到放大脉冲信号的作用，但使用了电容C5具有稳定信号的作用。这里的电路结构仅为举例，脉冲放大电路12也可以采用其他高频功率放大电路，只要满足响应快、带宽大的需求即可。
为了在脉冲激励结束后，使激励线圈21对传感线圈22无影响，如图1和图2所示，在本申请实施例提供的传感器检测电路中，脉冲信号发生模块10还包括电流衰减电路13，脉冲放大电路12和激励线圈21均与电流衰减电路13连接。激励线圈21在图2中是由两部分表示的，L1表示激励线圈21的电感，R9表示激励线圈21的内阻。电流衰减电路13包括下降沿触发器131、转换开关Q1和电流衰减旁路132，脉冲放大电路12、下降沿触发器131、转换开关Q1、激励线圈21依次连接，电流衰减旁路132与激励线圈21并联，电流衰减旁路132与激励线圈21形成信号衰减回路；其中，电流衰减旁路132包括电阻R7和二极管D2，电阻R7和二极管D2串联，下降沿触发器131在脉冲放大电路12输出的脉冲信号进入下降沿时，控制转换开关Q1关断，激励线圈21内的电流在信号衰减回路内衰减至零。
需要说明的是，电流快速衰减电路13是为了加快激励线圈21内电流衰减至零的速度，具体地，可以采用下降沿触发电路131来触发控制转换开关Q1，将本来的电流回路快速转到电流衰减旁路132中，减小脉冲下降时长，在脉冲结束后，使激励线圈21对传感线圈22无影响。
在本申请实施例中，下降沿触发电路131选用JK触发器74HC107A，下降沿触发器131的时钟端与脉冲放大电路12的输出端连接，下降沿触发器131的输出端与转换开关Q1的控制端连接，激励线圈21第一端通过电阻R13连接电源，第二端连接转换开关Q1，转换开关Q1的通断决定着激励线圈21的通电与否。
具体地，当脉冲放大电路12输出的脉冲信号进入下降沿时，采用JK下降沿触发器控制转换开关Q1将激励线圈中的电流快速引入电流衰减旁路132，形成“激励线圈221-二极管D2-耗能电阻R7”的回路，使激励线圈21内电流从下降沿开始快速耗尽至零电流。
本实施例中，控制转换开关Q1选择双极性三极管或者场效应管，例如，转换开关Q1采用NPN双极型晶体管，其基极连接下降沿触发器131的反向输出端，集电极连接激励线圈21的第二端，发射极接地。此处仅为举例，转换开关Q1也可以为P沟道PMOS场效应管。若选用PMOS场效应管，其栅极连接下降沿触发器131的反向输出端，漏极连接激励线圈21的第二端，源极接地。
在本申请实施例中，旁路电阻的阻值R7与激励线圈21本身内阻R9相等，当电压处于下降沿时，可以使激励线圈21内电流最快速的衰减至零。
本实施例中，电流衰减电路13还包括位于Q2的集电极和下降沿触发器时钟端的输入端电阻R10以及下降沿触发器输出端和转换开关Q1之间的电阻R8，二者均能起到很好的限流作用。在其他实施例中，也可以不使用R10和R8，不影响电流衰减电路13功能的实现。
谐振回路22的谐振频率和谐振回路22中的各个元器件的参数值有关，在本申请实施例提供的传感器检测电路中，传感线圈221、谐振电容C1、采样电阻R1以及谐振回路22的谐振频率满足以下公式(1)：
其中，R＝RI+Rc+Rs，L为传感线圈221的电感值，C为谐振电容C1的电容值，fr为谐振回路22的谐振频率，RI为传感线圈221的内阻值，Rc为谐振电容C1的介电损耗等效电阻的阻值，Rs为采样电阻R1的阻值。
需要是的是，由于电容内存在介电损耗，当有电流通过电容时，介电损耗消耗电能，相当于串联了一个电阻，该电阻即为电容介电损耗串联等效电阻。
谐振回路22的谐振频率影响电流衰减常数值，谐振频率取值范围可以为1KHz～1MHz，在本申请实施例提供的传感器检测电路中，谐振回路22的谐振频率的取值范围为10KHz～100KHz。
需要说明的是，在谐振频率太低的情况下，衰减时间常数的测量周期长，不到一个测量周期信号就衰减完毕，在相同的时间内，有效的测量值少；在谐振频率太高的情况下，信号衰减快，需要较高的采样率才能完成采样。
为了在激励电流信号衰减的过程中获取多个振动峰，从而提高传感器的灵敏度、提高传感器的位移测量速度、降低整体电路的数据处理复杂度和数据处理难度，谐振回路22的谐振频率的取值范围为10KHz～100KHz，在一种可选的实施方式中，谐振回路22的谐振频率可以为100khz。
传感线圈221电感值也影响电流衰减常数值，在本申请实施例提供的传感器检测电路中，传感线圈221的电感值的取值范围为10uH～200uH。
需要说明的是，在谐振回路22中的其他元器件的参数不变的情况下，传感线圈221的电感值太小则内阻小，传感线圈221储存能量小，信号衰减快；而传感线圈221电感值太大则导致尺寸大，内阻大，信号衰减也会变快。因此，本实施例中传感线圈221的电感值的取值范围为10uH～200uH，从而可以获取到合适的电流衰减常数。在一种可选的实施方式中，传感线圈221的电感值可以为10uH。
需要说明的是，采样电阻R1阻值过大会加快谐振电路22中的信号衰减速度，使得采样得到的数据量小，降低传感器的灵敏度，采样电阻R1阻值过小则会减小采样输出电压的值，使得采样得到的信号的信噪比低，后期信号处理容易造成较大误差，在本申请实施例提供的传感器检测电路中，采样电阻R1的阻值的取值范围为1mΩ～10mΩ。
具体地，采样电阻R1可以选择精度等级L、热稳定性好的采样电阻，同时，采样电阻R1的阻值与传感线圈221的内阻需要保持在同一数量级，采样电阻R1阻值的选择可以根据传感线圈221内阻的大小确定。在本申请实施例中，采样电阻R1阻值可以设置为传感线圈221本身内阻的0.01～1倍，这样的设置方式可以在保证获得比较多的振荡周期的情况下，获得比较大的采样输出。
进一步的，谐振电容C1用温度稳定性好、介电损耗低的COG电容(陶瓷电容)，在确定设定谐振频率、传感线圈221的电感和采样电阻R1的阻值的情况下，根据公式(1)为谐振电容C1确定电容值。
其中，信号放大电路31为电压放大电路，信号放大电路31将上一级的采样电阻R1采样到的微伏电压放大至伏。在本申请实施例中，信号放大电路31可以选用低噪声、低温漂、低输入失调电压的运算放大器。
在本申请实施例中，如图2所示，信号放大电路31包括：运算放大器、电阻R2、电阻R3、电阻R5，其中，运算放大器的型号可以为AD795，电阻R2的第一端和采样电阻R1的第一端连接，电阻R2的第二端和运算放大器的负输入端连接，电阻R5的第一端和采样电阻R1的第二端连接，电阻R5的第二端和运算放大器的正输入端连接，电阻R3的第一端与运算放大器的负输入端连接，电阻R3的第二端与运算放大器的输出端连接，运算放大器的正电源端和负电源端分别与电源VCC、电源VEE连接，运算放大器的输出端连接第一滤波电路32的输入端。
其中，第一滤波电路32包括电阻R4和电容C2，电阻R4的第一端与信号放大电路31的输出端连接，电阻R4的第二端与整流电路33连接，电容C2的第一端与整流电路33连接，电容C2的第二端分别与电阻R5的第一端、采样电阻R1的第二端连接。
其中，采用整流电路33将交变信号调理成全正值或者全负值信号(即正电压信号或负电压信号)，从而便于包络电压信号的提取，在本申请实施例提供的传感器检测电路中，整流电路33为全波整流电路；在其他实施例中，整流电路33也可为半波整流电路。
其中，全波整流获得的信号峰的数量比半波整流获得的信号峰的数量高一倍，这样，整个传感器的测量精度会更高，误差会更小。在本申请实施例中，整流电路33优选全波整流电路，全波整流桥电路可以将交变信号调理成正电压信号或负电压信号。
在本申请实施例中，全波整流电路采用二极管全波整流桥，如图2所示，二极管全波整流桥的第一输入端与电容C2的第一端连接，二极管全波整流桥的第二输入端与电容C2的第二端连接，二极管全波整流桥的输出端与包络线获取电路34的输入端连接。需要说明的是，为了得到更小导通电压，二极管选用低导通电压的锗二极管或者肖特基二极管，4个桥臂上的整流二极管性能均一，使得整流后的波峰电压值变化符合e指数衰减曲线，减小传感器测量误差。
其中，包络线提取电路34用于将第一滤波电路32输出的交变信号调理成正电压信号或负电压信号，为后端的包络线提取电路34的信号调理提供数据基础，包络线提取电路34可以采用低通滤波电路，如图2所示，在本申请实施例提供的传感器检测电路中，包络线提取电路34包括：电阻R6、电容C3，电阻R6的第一端与整流电路33的输出端连接，电阻R6的第二端分别与电容C3的第一端、处理模块40的输入端连接，电容C3的第二端接地。电阻R6、电容C3形成RC低通滤波电路，可以在降低电路复杂度的情况下实现包络电压信号的提取。需要说明的是，下面文字提到的“RC低通滤波电路”均指的是电阻R6、电容C3形成RC低通滤波电路。
需要说明的是，若上述RC低通滤波电路的上限截至频率过高，则电容C3充放电不足，采样得到的数据有随机性，计算得到的电流衰减时间常数t0误差大，会降低测量精度，RC低通滤波电路的上限截至频率过低，则信号衰减过慢，难以获取到计算传感线圈221电感所需的电流衰减时间常数t0。
在本申请实施例提供的传感器检测电路中，上述RC低通滤波电路的上限截至频率fc满足：0.1t0≤1/fc≤10t0；其中，t0为激励电流信号的衰减时间常数，fc为上述RC低通滤波电路的上限截止频率。
在本申请实施例中，设定上述RC低通滤波电路的上限截至频率fc满足1/fc＝t0，对该上限截止频率下的包络电压信号进行采样，根据采样得到的数据可以准确计算得到所需的电流衰减时间常数。
在本申请实施例提供的传感器检测电路中，上述电阻R6、电容C3、RC低通滤波电路的上限截至频率fc满足以下公式(2)：fc＝1/(2πR6 C3)其中，R6为电阻R6的阻值，C3为电容C3的电容值。
需要说明的是，信号经过包络线提取电路34后，被调理成按e指数函数衰减，若电容C3过小，在获取信号中会有比较明显的上下波动，导致数据处理难度大，误差大。若电容C3过大，电路衰减变慢，增大传感器的非线性，要选择适当的电容C3做包络信号获取，具体地，根据信号的衰减时间常数合适的选择电阻R6和电容C3的值。
在本申请实施例提供的传感器检测电路中，电阻R6的阻值的取值范围为10Kohm～100Kohm。
进一步的，得到电阻R6的取值后，根据上限截至频率，依据公式(2)选定电容C3的电容值。
包络线提取电路34还包括分压电阻R15，通过R15可以调节包络线提取电路34的输出电压值，使得包络线提取电路34输入到MCU的电压控制在需要的范围内(本实施例为0-3.3v)。
在另外的实施例中，也可以不使用R15，本发明不对其做出限定。
在本申请实施例提供的传感器检测电路中，处理模块40根据以下公式(3)：L＝t0(RI+RS+RC)/2计算传感线圈221的电感值，其中，RI为传感线圈221的内阻值，Rc为谐振电容C1的介电损耗等效电阻，Rs为采样电阻R1的电阻值，L为传感线圈221的电感值，t0为激励电流信号的衰减时间常数。
也即，除了传感线圈221的内阻值RI，谐振电容C1的介电损耗等效电阻的阻值RC以及采样电阻R1的阻值RS，电流衰减时间常数仅与传感线圈221阻抗有关，通过测量传感线圈221内电流衰减时间常数即可以精确计算出传感线圈221的电感，从而实现精准测距。
具体地，公式(3)的推导过程如下：
在传感线圈充电过程中，传感线圈内的瞬态方程为：
其中，L为传感线圈221电感，C为谐振电容C1的电容值，R为环路中的直流电阻，R＝RI+RS+RC；其中，RI为传感线圈221的内阻值，Rc为谐振电容C1的介电损耗等效电阻，Rs为采样电阻R1的电阻值，u(t)为采样电阻R1两端电压，E0是传感线圈221的初始电动势。
上述方程的通解为以下公式(5)：
其中，k1、k2为系数，λ1、λ2为上述通解的特征参数。
解上述二阶微分方程的特征方程可得到特征根为以下公式(6)：
考虑实际条件，可以调整谐振回路22中的电感、电容、电阻阻值，可以让谐振回路22处于欠阻尼振荡衰减状态，在设定的欠阻尼振荡条件下，两个特征根均为虚数，
该方程在欠阻尼条件下的解为以下公式(7)：
其中
R＝RI+RC+RS。将上述公式中等号右边电压函数归一化，并且去除相位信息，则可简化为以下公式(8)：
ω＝2πfc；
其中，ω为谐振回路的谐振角频率，fc为谐振回路的谐振频率；ω0为谐振回路的初始谐振角频率。
其中，t0为电流衰减时间常数，电流衰减时间常数只与传感线圈221电感、传感线圈221内阻值RI、谐振电容C1的介电损耗等效电阻阻值Rc、采样电阻C1R1的阻值Rs的大小有关。传感线圈221内阻值RI、采样电阻R1的阻值Rs可认为是确定值，而对于低介电损耗的谐振电容C1(本实施例的谐振电容C1为低介电损耗的谐振电容)，其介电损耗等效电阻阻值Rc远小于采样电阻R1和传感线圈221内阻大小，在实际数据处理时可以忽略；故可认为电流衰减时间常数t0只与传感线圈221电感L相关。
此外，需要说明的是，在电涡流传感器的位移测量中，目标板通常采用导电性好的金属板或者合金金属板。由于电涡流效应，传感线圈211电感值受待测物位置的影响，通过传感线圈211电感值的变化，可以精确测量待测物的位置。
需要说明的是，其中采样电阻RI选择温度稳定性高、精度高的电阻，在特定工作温度区间内变化很小，可以忽略采样电阻的变化。
具体地，在模拟信号传入MCU后，MCU获得一组高采样率数据，采用指数数据拟合方式，计算出衰减时间常数t0。在本申请实施例中，算法中的数据拟合采用最小二乘法拟合方式，进一步的，在得到衰减时间常数t0后，根据上述公式计算传感线圈221的电感值。
在本申请实施例提供的传感器检测电路中，线圈模块20还包括筒状骨架201，激励线圈21和传感线圈221按相同的方向绕制在筒状骨架201上，且激励线圈21和传感线圈221紧密贴靠。
如图2所示，L1表示激励线圈21的电感，R9表示激励线圈21的内阻，需要说明的是，传感线圈221同样有电感和内阻，这里仅由L2表示。
本实施例中，如图3所示，是根据本申请实施例提供的传感线圈和激励线圈的绕制示意图，其中，激励线圈21为第一漆包线，传感线圈221为第二漆包线。其中，第一漆包线和第二漆包线需紧密贴靠，绕制的线不可在筒状骨架201上松动。绕制的线圈形状均呈扁平状，线圈外径d1远大于线圈厚度d2，这样有利于提高传感器的灵敏度，这里的线圈是指两根漆包线绕制完成后的整个线圈。
在本实施例中，第一漆包线和第二漆包线为自粘铜芯漆包线。筒状骨架201选择无磁性、电导率低、热膨胀系数低、弹性模量大的材料，例如以聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚酰亚胺等为代表的特种功能塑料。
具体的，在本申请实施例中，传感线圈221和激励线圈21均采用50μm的铜芯漆包线绕制，线圈厚度200μm，传感线圈221和激励线圈21的电感均为50μH。将绕制好的扁平状的传感线圈221和激励线圈21灌封在环氧树脂中。
本实施例提供的线圈绕制方式方向相同，可以提高传感线圈221和激励线圈21之间的耦合效率和激励效果，且使用骨架而非磁芯，可以提高传感器灵敏度和测量范围，减小传感器尺寸。
可选的本申请实施例还提供了一种传感器检测方法，以下对本申请实施例提供的传感器检测方法进行介绍。
图4是根据本申请实施例的传感器检测方法的示意图。应用于本实施例的传感器检测电路，包括如下步骤：
S1：处理模块40触发脉冲发生电路11产生脉冲信号；脉冲放大电路12将脉冲信号进行放大处理后输入激励线圈21。
S2：激励线圈21产生磁场，对传感线圈221进行激励；传感线圈221在磁场的激励下产生激励电流信号，激励电流信号在谐振回路22内衰减。
S3：信号放大电路31对采样电阻R1采样到的电压信号进行放大后送入第一滤波电路32进行滤波。
具体地，从采样电阻端R1处获得的信号为一个交变衰减的电压信号，将该交变衰减的电压信号经过信号放大电路31放大到伏特量级，放大后得到如图5所示的电压信号。
S4：整流电路33将第一滤波电路32输出的电压信号调整为正电压信号或负电压信号。
具体地，在整流电路33为全波整流电路的情况下，将第一滤波电路32输出的电压信号调整为如图6所示的正电压信号。
S5：包络线提取电路34对正电压信号或负电压信号进行调理，得到包络电压信号；
需要说明的是，包络线提取电路34可以为RC低通滤波器(包括电阻R6、电容C3)，在RC低通滤波器的电容较小的情况下，得到如图7所示的包络电压信号波形图，包络电压信号波形存在明显的波动，对该包络电压信号进行采样，得到的采样信号误差较大，因而，需要根据RC低通滤波器的上限截止频率设置合适的电容值，在RC低通滤波器的电容合适的情况下，得到如图8所示的包络电压信号波形图，包络电压信号波形不再存在明显的波动，对该包络电压信号进行采样，可以得到较高精度的采样信号。
本实施例中，上述RC低通滤波电路的上限截至频率fc满足以下公式(2)：fc＝1/(2πR6 C3)其中，R6为电阻R6的阻值，C3为电容C3的电容值。电阻R6的阻值的取值范围为10Kohm～100Kohm。得到电阻R6的取值后，根据上限截至频率fc，依据公式(2)选定C3的电容值。
S6：处理模块40根据获得的包络电压信号计算激励电流信号的衰减时间常数，并根据衰减时间常数计算传感线圈221的电感值。
如图9所示，在本申请实施例提供的传感器检测方法中，步骤S6包括：
S61：获取包络线提取电路34传输的包络电压信号。
其中，通过处理模块40中的模数转换器采样包络电压信号。具体实施时，ADC模数转换器的采样率大于1MHz，采样时间长度大于5倍衰减时间常数。
S62：将步骤S61获得的包络电压信号转换为数字信号。
其中，采样得到的包络电压信号为模拟信号，可以通过模数转换器实现模数转换。
S63：对步骤S62获得的数字信号进行数据异常点剔除。
需要说明的是，传感线圈221内的电流是自衰减信号，衰减过程平滑缓慢，由于传感器本身噪声或者信号传输、处理过程中的噪声引入，导致在采样后出现异常点，需要对获得的数字信号进行数据异常点剔除。
在本申请实施例中，可以根据3σ准则法剔除其数据序列里面的异常数据点。在其他实施例中，也可以利用其他规则去除异常点，本发明实施例不作限定。
S64：对步骤S63得到的数据进行去偏置处理。
需要说明的是，由于模拟电路中电子元器件失调电压的影响，导致在采样电采集的衰减结束时电压不为零。此时需要对得到的数据进行去偏置处理，以降低数据拟合后的计算误差。
在本实施例中，可以计算位于最后20％数据长度内的所有数据点的平均值；将平均值作为采样失调电压，将各数据减去失调电压，实现数据序列的去偏置。
在其他实施例中，可以选用其他的去偏置方式，也可以选取其他数量的数据点，具体实施时可以根据实际情况选择。
S65：对步骤S64得到的数据进行数据滤波处理。
其中，滤波方式可以是滑动滤波或者消抖滤波等方式，同时根据数据序列的长度和信号自衰减速度选择合适的滤波深度。
S66：基于步骤S65所获得的数据，计算激励电流信号的时间衰减常数。
具体地，可以从其数据序列前端开始，选取50％～80％的数据长度内的所有数据点作为待处理数据，对待处理数据取对数运算并进行线性拟合，得到时间衰减常数。
需要说明的是，由于数据序列后端的部分数据点可能小于零，不适合后期的数据处理，本实施例中，可以从其数据序列前端开始，选取50％～80％的数据长度内的所有数据点作为待处理数据，对待处理数据取对数运算并进行线性拟合，得到时间衰减常数。
具体地，由于激励电流信号的衰减为指数衰减，本实施例中，先对待处理数据进行取对数运算，然后进行线性拟合，得到时间衰减函数，其中线性拟合可以采用最小二乘法等拟合方法，在其他实施例中，也可以采用对待处理数据直接进行e指数拟合，得出时间衰减常数。
S67：根据L＝t0(RI+RS+RC)/2计算传感线圈221的电感值，其中，RI为传感线圈221的内阻值，Rc为谐振电容C1的介电损耗等效电阻的阻值，Rs为采样电阻R1的阻值，L为传感线圈221的电感值，t0为激励电流信号的衰减时间常数。
也即，除了传感线圈221的内阻值，谐振电容C1的介电损耗等效电阻的阻值以及采样电阻R1的阻值，传感线圈221的电感仅与电流衰减时间常数有关，通过测量传感线圈221内电流衰减时间常数即可以精确计算出传感线圈221的电感。
进一步的，得到传感线圈221的电感值后，可以根据传感线圈221的电感值和距离(传感线圈221与被测目标之间的距离)的标定关系得到传感线圈221与被测目标之间的实际距离。
需要说明的是，传感线圈221的电感值L和传感线圈221与被测目标之间的距离D的关系可用多项式D＝y(L)拟合关系曲线表示，或建立映射表来表示传感线圈221的电感值和距离的关系。具体地，基于在不同被测目标板材料的测试结果下，标定传感线圈的电感值与被测目标的距离之间的关系，在标定过程中记录不同距离时对应的电感值，从而建立映射表，并由映射表反映二者的标定关系。
通过本实施例，采用间接测量传感线圈221内的衰减时间常数的方法测量传感线圈221的电感，从而实现测距，由于传感线圈221内的电流衰减信号在谐振回路22中的衰减振荡时间长，可以有效的提高传感器的测量精度，且本实施例在采样电阻C1处获得的信号是处于谐振条件的交变振荡衰减信号，并通过放大、滤波、整流和包络获取来获得形状类似的e指数衰减信号，提取e指数衰减信号中的特征信息来获取传感线圈电感的变化，可在较长的衰减时间内提取多个特征点，并且简化了数据的处理计算量，从而提高了传感器的测距精度。
需要说明的是，在图5至图8中，横坐标为时间t，纵坐标代表电压的归一化幅值，这里的“归一化”是将样本的特征值转换到同一量纲下把数据映射到[0,1]或者[-1,1]区间内，仅由变量的极值决定。本实施例中，对应的是[0,1]区间的映射。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。
Claims (15)
1.一种传感器检测电路，其特征在于，包括：
脉冲信号发生模块(10)、线圈模块(20)、信号传输模块(30)和处理模块(40)；
所述脉冲信号发生模块(10)包括脉冲发生电路(11)和脉冲放大电路(12)，所述脉冲发生电路(11)的输入端与所述处理模块(40)连接，所述脉冲发生电路(11)的输出端与所述脉冲放大电路(12)的输入端连接，所述脉冲放大电路(12)的输出端与所述线圈模块(20)连接；
所述线圈模块(20)包括激励线圈(21)和谐振回路(22)，所述激励线圈(21)与所述脉冲放大电路(12)的输出端连接，所述谐振回路(22)与所述信号传输模块(30)连接，所述信号传输模块(30)与所述处理模块(40)连接；
所述谐振回路(22)包括传感线圈(221)、谐振电容C1和采样电阻R1，所述传感线圈(221)和所述谐振电容C1串联形成第一串联电路，所述采样电阻R1并联在所述第一串联电路两端；
所述信号传输模块(30)包括依次连接的信号放大电路(31)、第一滤波电路(32)、整流电路(33)和包络线提取电路(34)；
其中，所述处理模块(40)触发所述脉冲发生电路(11)产生脉冲信号；所述脉冲放大电路(12)将所述脉冲信号进行放大处理后输入所述激励线圈(21)；所述激励线圈(21)产生磁场，对所述传感线圈(221)进行激励；所述传感线圈(221)在所述磁场的激励下产生激励电流信号，所述激励电流信号在所述谐振回路(22)内衰减；所述信号放大电路(31)对所述采样电阻R1采样到的电压信号进行放大后送入所述第一滤波电路(32)进行滤波；所述整流电路(33)将所述第一滤波电路(32)输出的电压信号调整为正电压信号或负电压信号；所述包络线提取电路(34)对所述正电压信号或负电压信号进行调理，得到包络电压信号，并将所述包络电压信号输入所述处理模块(40)；所述处理模块(40)根据获得的信号数据计算所述激励电流信号的衰减时间常数，并根据所述衰减时间常数计算所述传感线圈(221)的电感值。
2.根据权利要求1所述的传感器检测电路，其特征在于，所述传感线圈(221)、所述谐振电容C1、所述采样电阻R1以及所述谐振回路(22)的谐振频率满足以下公式：
其中，R＝RI+Rc+Rs；
L为所述传感线圈(221)的电感值，C为所述谐振电容C1的电容值，fr为所述谐振回路(22)的谐振频率，RI为所述传感线圈(221)的内阻值，Rc为所述谐振电容C1的介电损耗等效电阻的阻值，Rs为所述采样电阻R1的阻值。
3.根据权利要求1所述的传感器检测电路，其特征在于，所述包络线提取电路(34)包括：电阻R6、电容C3，电阻R6的第一端与所述整流电路(33)的输出端连接，电阻R6的第二端分别与电容C3的第一端、处理模块(40)的输入端连接，电容C3的第二端接地。
4.根据权利要求3所述的传感器检测电路，其特征在于，电阻R6、电容C3形成RC低通滤波电路，所述RC低通滤波电路的上限截至频率fc满足：
0.1t0≤1/fc≤10t0；
其中，t0为所述激励电流信号的衰减时间常数，fc为所述RC低通滤波电路的上限截止频率。
5.根据权利要求3所述的传感器检测电路，其特征在于，电阻R6、电容C3形成RC低通滤波电路，电阻R6、电容C3、所述RC低通滤波电路的上限截至频率fc满足以下公式：
fc＝1/(2πR6C3)；
其中，R6为电阻R6的阻值，C3为电容C3的电容值。
6.根据权利要求1所述的传感器检测电路，其特征在于，所述整流电路(33)为全波整流电路或半波整流电路。
7.根据权利要求1所述的传感器检测电路，其特征在于，所述脉冲信号发生模块(10)还包括电流衰减电路(13)，所述脉冲放大电路(12)和所述激励线圈(21)均与所述电流衰减电路(13)连接；
所述电流衰减电路(13)包括下降沿触发器(131)、转换开关Q1和电流衰减旁路(132)，所述脉冲放大电路(12)、所述下降沿触发器(131)、所述转换开关Q1、所述激励线圈(21)依次连接，所述电流衰减旁路(132)与所述激励线圈(21)并联，所述电流衰减旁路(132)与所述激励线圈(21)形成信号衰减回路；
其中，所述电流衰减旁路(132)包括电阻R7和二极管D2，电阻R7和二极管D2串联，所述下降沿触发器(131)在所述脉冲放大电路(12)输出的脉冲信号进入下降沿时，控制所述转换开关Q1关断，所述激励线圈(21)内的电流在所述信号衰减回路内衰减至零。
8.根据权利要求1所述的传感器检测电路，其特征在于，所述处理模块(40)根据以下公式计算所述传感线圈(221)的电感值；
L＝t0(RI+RS+RC)/2；
其中，RI为所述传感线圈(221)的内阻值，Rc为所述谐振电容C1的介电损耗等效电阻，Rs为所述采样电阻R1的电阻值，L为所述传感线圈(221)的电感值，t0为所述激励电流信号的衰减时间常数。
9.根据权利要求1所述的传感器检测电路，其特征在于，所述线圈模块(20)还包括筒状骨架(201)，所述激励线圈(21)和所述传感线圈(221)按相同的方向绕制在所述筒状骨架(201)上，且所述激励线圈(21)和所述传感线圈(221)紧密贴靠。
10.根据权利要求1所述的传感器检测电路，其特征在于，所述谐振回路(22)的谐振频率的取值范围为10KHz～100KHz。
11.根据权利要求1所述的传感器检测电路，其特征在于，所述传感线圈(221)的电感值的取值范围为10uH～200uH。
12.根据权利要求1所述的传感器检测电路，其特征在于，所述采样电阻R1的阻值的取值范围为1mΩ～10mΩ。
13.根据权利要求3所述的传感器检测电路，其特征在于，电阻R6的阻值的取值范围为10Kohm～100Kohm。
14.一种传感器检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至13任意一项所述的传感器检测电路，包括如下步骤：
S1：所述处理模块(40)触发所述脉冲发生电路(11)产生脉冲信号；所述脉冲放大电路(12)将所述脉冲信号进行放大处理后输入所述激励线圈(21)；
S2：所述激励线圈(21)产生磁场，对所述传感线圈(221)进行激励；所述传感线圈(221)在所述磁场的激励下产生激励电流信号，所述激励电流信号在所述谐振回路(22)内衰减；
S3：所述信号放大电路(31)对所述采样电阻R1采样到的电压信号进行放大后送入所述第一滤波电路(32)进行滤波；
S4：所述整流电路(33)将所述第一滤波电路(32)输出的电压信号调整为正电压信号或负电压信号；
S5：所述包络线提取电路(34)对所述正电压信号或负电压信号进行调理，得到包络电压信号；
S6：所述处理模块(40)根据获得的所述包络电压信号计算所述激励电流信号的衰减时间常数，并根据所述衰减时间常数计算所述传感线圈(221)的电感值。
15.根据权利要求14所述的传感器检测方法，其特征在于，步骤S6包括：
S61：获取所述包络线提取电路(34)传输的所述包络电压信号；
S62：将步骤S61获得的所述包络电压信号转换为数字信号；
S63：对步骤S62获得的所述数字信号进行数据异常点剔除；
S64：对步骤S63得到的数据进行去偏置处理；
S65：对步骤S64得到的数据进行数据滤波处理；
S66：基于步骤S65所获得的数据，计算所述激励电流信号的时间衰减常数；
S67：根据L＝t0(RI+RS+RC)/2计算所述传感线圈(221)的电感值；
其中，RI为所述传感线圈(221)的内阻值，Rc为所述谐振电容C1的介电损耗等效电阻的阻值，Rs为所述采样电阻R1的阻值，L为所述传感线圈(221)的电感值，t0为所述激励电流信号的衰减时间常数。
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