CN204881502U - 一种带显示功能的电涡流位移传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带显示功能的电涡流位移传感器，包括电涡流位移传感器探头和前置器；前置器包括高频振荡电路、变换及检测电路、输出转换电路、显示开关、偏置处理及显示驱动电路及数字显示单元，数字显示单元能够显示传感器前置器输出中电压的偏置量，用以确定传感器的安装位置。本实用新型通过采用这种带有显示功能的电涡流传感器，可以在传感器的安装调试及传感器的工作状态下方便地对传感器探头的安装位置进行检测，保证传感器探头始终处于理想的安装位置，防止由传感器探头安装位置的变动导致的测量结果不准确的问题，提高测量的精度和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于电涡流位移测量技术领域，具体涉及一种带显示功能的电涡流位移传感器。
背景技术
电涡流位移传感器由于具有非接触、测量范围大、灵敏度高、结构简单、不受非金属材料影响等众多优点，在检测领域得到了广泛的应用。电涡流位移传感器一般由探头、同轴电缆和前置器组成，也可以把这三部分集成在探头的壳体内形成一体化的结构。
电涡流位移传感器的工作原理是当传感器探头前端的扁平线圈在高频振荡电路的激励作用下，在扁平线圈周围产生一个高频磁场，位于扁平线圈附近的被测导体内部就会形成电涡流，被测导体中的电涡流所产生的交变磁场使传感器线圈中的等效阻抗、电感及品质因数等参数发生变化。如果只有扁平线圈与被测导体间的距离发生变化而其他参数保持不变，那么扁平线圈中的等效阻抗、电感及品质因数就成为扁平线圈与被测导体之间距离的单值函数，且在一定的范围内具有线性关系。那么用变换及检测电路就可以把高温扁平线圈与被测导体间的距离变化转化为电压的变化，最后经过输出转换电路转化为所需要的电压范围。
为了使电涡流位移传感器具有最大的测量范围，在传感器的最佳安装位置为传感器线性测量范围的中点，如果传感器的安装位置偏离了传感器的最佳安装位置，那么传感器的测量范围就会减小，如果被测导体的位移较大，传感器的测量结果就会不准确。所以在传感器的安装和工作状态下都需要确保传感器在最佳安装位置。目前在电涡流位移传感器安装过程中都是利用万用表或其他测试仪器测量前置器的输出，安装工作比较麻烦；另外在传感器的工作状态下，也较难确定传感器的安装状态。
发明内容
针对现有技术所存在的上述技术问题，本实用新型提供了具体涉及一种带显示功能的电涡流位移传感器，以便传感器在安装以及在工作状态下对传感器安装位置的确认。
一种带显示功能的电涡流位移传感器，包括：电涡流位移传感器探头和前置器；其中：
所述的电涡流位移传感器探头与前置器相连，其用于在前置器的高频激励作用下产生高频磁场，通过感应被测导体中电涡流所产生的交变磁场对自身内部线圈的作用，以向前置器输出包含被测导体位移信息的等效阻抗信号、电感信号或品质因数信号；
所述的前置器用于将所述的等效阻抗信号、电感信号或品质因数信号转换为包含位移信息的电压信号，从而对该信号进行电压转换后输出，进而从输出信号中分离出直流偏置量并对直流偏置量的大小进行显示。
进一步地，所述的电涡流位移传感器探头通过同轴电缆与前置器相连。
进一步地，所述的电涡流位移传感器探头包括扁平线圈、传感器骨架、固定套和保护套；其中，所述的传感器骨架安装于固定套的内孔中，所述的扁平线圈绕制于传感器骨架露出固定套的一端，传感器骨架露出固定套的部分通过保护套包裹，扁平线圈与保护套之间以及传感器骨架与固定套之间均采用胶粘合固定。
进一步地，所述的传感器骨架为轴状且轴向开有引线孔，所述的同轴电缆从所述的引线孔引出与前置器连接。
所述的前置器包括高频振荡电路、变换及检测电路、输出转换电路、偏置处理及显示驱动电路和数字显示单元；其中：
所述的高频振荡电路与电涡流位移传感器探头相连，其用于为电涡流位移传感器探头施加激励电流；
所述的变换及检测电路与电涡流位移传感器探头相连，其用于将电涡流位移传感器探头输出的等效阻抗信号、电感信号或品质因数信号转换为包含位移信息的电压信号；
所述的输出转换电路与变换及检测电路相连，其用于对所述的电压信号进行电压转换后输出；
所述的偏置处理及显示驱动电路与输出转换电路相连，其用于从输出转换电路的输出信号中分离出直流偏置量；
所述的数字显示单元与偏置处理及显示驱动电路相连，其用于对所述直流偏置量的大小进行显示。
进一步地，所述的偏置处理及显示驱动电路通过显示开关与输出转换电路相连。
本实用新型电涡流位移传感器中前置器的输出信号包括一个直流偏置量和一个动态量，直流偏置量一般为传感器线圈与被测导体之间的初始间隙所对应的电压，而动态量为传感器线圈与被测导体之间间隙时变所对应的电压。因此，电涡流位移传感器中前置器输出信号中直流偏置量的大小就表示了传感器的安装位置。
本实用新型在电涡流位移传感器的前置器中增设了一个数字显示装置，对电涡流位移传感器输出信号中的直流偏置量进行显示，从而在传感器的安装过程中，便于传感器最佳安装位置的确定；在传感器的工作状态下，能够方便地确定传感器的安装状态。
附图说明
图1为本实用新型电涡流位移传感器的结构示意图。
图2为本实用新型电涡流位移传感器探头的结构示意图。
图3为本实用新型电涡流位移传感器中前置器的结构示意图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1所示，本实用新型带有显示功能的电涡流位移传感器，包括电涡流传感器探头1和具有显示功能的前置器2。电涡流传感器探头1与具有显示功能的前置器2之间用同轴电缆3连接。
如图2所示，本实施方式中电涡流位移传感器探头1，由扁平线圈11、非金属传感器骨架12、探头保护套13、传感器固定套14、同轴电缆15及位移传感器接头15组成；扁平线圈11位于非金属传感器骨架12的前端，并用探头保护套13进行保护，扁平线圈11与探头保护套13之间用胶固定，非金属传感器骨架12安装在外部带有螺纹的传感器固定套14内孔中，并用胶固定，非金属传感器骨架12上开有引线孔，以便同轴电缆15把扁平线圈11与外接传感器接头16连接在一起。
如图3所示，本实施方式中前置器2，由高频振荡电路、变换及检测电路、输出转换电路、显示开关、偏置处理及显示驱动电路及数字显示单元组成。其中：高频振荡电路与电涡流位移传感器探头1相连，其为电涡流位移传感器探头1施加激励电流；变换及检测电路与电涡流位移传感器探头1相连，其将电涡流位移传感器探头1输出的等效阻抗信号、电感信号或品质因数信号转换为包含位移信息的电压信号；输出转换电路与变换及检测电路相连，其对电压信号进行电压转换后输出；偏置处理及显示驱动电路通过显示开关与输出转换电路相连，其从输出转换电路的输出信号中分离出直流偏置量；数字显示单元与偏置处理及显示驱动电路相连，其对直流偏置量的大小进行显示。
本实施方式利用变换及检测电路对传感器探头内部扁平线圈11中的等效阻抗、电感或品质因数进行变换，并经过滤波、放大等变换，转化为对应的电压，再输入给输出转换电路，得到满足输出要求的电压，利用偏置处理及显示驱动电路将输出转换电路输出信号中的直流偏置量进行提取，最后输入给数字显示单元进行显示，通过显示开关对显示单元进行切换。
上述的对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种带显示功能的电涡流位移传感器，包括：电涡流位移传感器探头和前置器；其特征在于：
所述的电涡流位移传感器探头与前置器相连，其用于在前置器的高频激励作用下产生高频磁场，通过感应被测导体中电涡流所产生的交变磁场对自身内部线圈的作用，以向前置器输出包含被测导体位移信息的等效阻抗信号、电感信号或品质因数信号；
所述的前置器用于将所述的等效阻抗信号、电感信号或品质因数信号转换为包含位移信息的电压信号，从而对该信号进行电压转换后输出，进而从输出信号中分离出直流偏置量并对直流偏置量的大小进行显示。
2.根据权利要求1所述的电涡流位移传感器，其特征在于：所述的电涡流位移传感器探头通过同轴电缆与前置器相连。
3.根据权利要求2所述的电涡流位移传感器，其特征在于：所述的电涡流位移传感器探头包括扁平线圈、传感器骨架、固定套和保护套；其中，所述的传感器骨架安装于固定套的内孔中，所述的扁平线圈绕制于传感器骨架露出固定套的一端，传感器骨架露出固定套的部分通过保护套包裹，扁平线圈与保护套之间以及传感器骨架与固定套之间均采用胶粘合固定。
4.根据权利要求3所述的电涡流位移传感器，其特征在于：所述的传感器骨架为轴状且轴向开有引线孔，所述的同轴电缆从所述的引线孔引出与前置器连接。
5.根据权利要求1所述的电涡流位移传感器，其特征在于：所述的前置器包括高频振荡电路、变换及检测电路、输出转换电路、偏置处理及显示驱动电路和数字显示单元；其中：
所述的高频振荡电路与电涡流位移传感器探头相连，其用于为电涡流位移传感器探头施加激励电流；
所述的变换及检测电路与电涡流位移传感器探头相连，其用于将电涡流位移传感器探头输出的等效阻抗信号、电感信号或品质因数信号转换为包含位移信息的电压信号；
所述的输出转换电路与变换及检测电路相连，其用于对所述的电压信号进行电压转换后输出；
所述的偏置处理及显示驱动电路与输出转换电路相连，其用于从输出转换电路的输出信号中分离出直流偏置量；
所述的数字显示单元与偏置处理及显示驱动电路相连，其用于对所述直流偏置量的大小进行显示。
6.根据权利要求5所述的电涡流位移传感器，其特征在于：所述的偏置处理及显示驱动电路通过显示开关与输出转换电路相连。
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| CN201520332338.7U CN204881502U (zh) | 2015-05-21 | 2015-05-21 | 一种带显示功能的电涡流位移传感器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105004257A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-10-28 | 浙江大学 | 一种带显示功能的电涡流位移传感器 |
| CN106403795A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电涡流位移传感器前置器 |
| CN114440753A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-06 | 电子科技大学 | 一种基于电涡流原理的非接触式位移测量装置 |
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2015
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| CN106403795B (zh) * | 2016-09-28 | 2018-11-30 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电涡流位移传感器前置器 |
| CN114440753A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-06 | 电子科技大学 | 一种基于电涡流原理的非接触式位移测量装置 |
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