CN209416263U - 一种电涡流传感器激励电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电涡流传感器激励电路,其包括：激励电压输入端与传感器线圈的一端连接，传感器线圈的一端另一端与运算放大器的负向输入端连接，运算放大器的正向输入端接地，运算放大器的输出端通过一功率放大电路与采样电阻的电压输出测量端连接，采样电阻的另一端与运算放大器的负向输入端连接。该电涡流传感器激励电路实现采样电阻“虚地”的方式接地，这样就可将采样电阻独立于电压激励电路之处，这样采样电阻的大小就不会对测量精度造成影响，电路可以采用合适阻值的电阻，使测量结果具有较好的线性度并能取得较高的测量精度。

Description

一种电涡流传感器激励电路

技术领域

本实用新型涉及一种电涡流传感器，特别涉及一种用于电涡流传感器的激励电路。

背景技术

电涡流传感器能静态和动态地非接触、高线性度、高分辨力地测量被测金属导体距探头表面的距离。它是一种非接触的线性化计量工具。电涡流传感器能准确测量被测体（必须是金属导体）与探头端面之间静态和动态的相对位移变化。电涡流传感器的原理是，通过电涡流效应的原理，准确测量被测体(必须是金属导体)与探头端面的相对位置，其特点是长期工作可靠性好、灵敏度高、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响，常被用于对大型旋转机械的轴位移、轴振动、轴转速等参数进行长期实时监测。

电涡流传感器除了应用于位置测量外，目前电涡流传感器还能被应用于金属厚度测量，其设计原理为：施加于电涡流传感器上的电压会产生逐渐增大的激励电流，激励电流在被测金属中会产生电涡流，在激励电压断开后，被测金属中的电涡流会在电涡流传感器激励线圈L中产生续流电流，根据激励电流和续流电流曲线判断被测金属厚度。但传统的电涡流传感器如果要测量激励电流和续流电流的话往往是直接在在电流回路中插入采样电阻（如图1所示），通过测量采样电阻R的电压测量激励和续流电流；但是在采用电涡流传感器测量金属厚度的方法中，如果采用这种采样电路，由于采样电阻是直接接在电路中的，如果采样电阻过大则线性误差较大，如果过小则会影响测量的精度，这些都会测量也会中引起的误差。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种将电流测量独立于激励电路之外，可以采用合适阻值的电阻，取得较高的精度以及线性度。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种电涡流传感器激励电路,其包括：激励电压输入端，所述激励电压输入端与传感器线圈的一端连接，所述传感器线圈的一端另一端与运算放大器的负向输入端连接，所述运算放大器的正向输入端接地，所述运算放大器的输出端通过一功率放大电路与采样电阻的电压输出测量端连接，采样电阻的另一端与运算放大器的负向输入端连接。

优选的，所述功率放大电路包括第一三极管、第二三极管，所述所述运算放大器的输出端与第一三极管、第二三极管的基极连接，第一三极管的集电极与电源连接，第二三极管的集电极接地，所述第一三极管的发射极、第二三极管的发射极连接至所述采样电阻。

优选的，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管。

优选的，所述激励电压输入端与传感器线圈之间设有开关。

如上所述，本电涡流传感器激励电路具有以下有益效果：该电涡流传感器激励电路改变了原来直接将采样电阻接地的方式，而是通过采样电阻连接一运算放大器的负向输入端，通过运算放大器的正向输入端接地，实现采样电阻“虚地”的方式接地，这样就可将采样电阻独立于电压激励电路之处，这样采样电阻的大小就不会对测量精度造成影响，电路可以采用合适阻值的电阻，使测量结果具有较好的线性度并能取得较高的测量精度。

附图说明

图1为传统电涡流传感器激励电路的电路图。

图2为本实用新型实施例的电路图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1、2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图2所示，本实用新型提供了一种电涡流传感器激励电路,其包括激励电压输入端Vin，激励电压输入端Vin与传感器线圈L的一端连接，传感器线圈L的一端另一端与运算放大器U的负向输入端连接，运算放大器U的正向输入端接地，运算放大器U的输出端通过一功率放大电路与采样电阻R的电压输出测量端Vout连接，功率放大电路包括第一三极管T1、第二三极管T2，第一三极管T1为NPN型三极管，第二三极管T2为PNP型三极管。运算放大器U的输出端与第一三极管T1、第二三极管T2的基极连接，第一三极管T1的集电极与电源VCC连接，第二三极管T2的集电极接地，第一三极管T1的发射极、第二三极管T2的发射极连接至采样电阻R的电压输出测量端Vout。

采用这种方式，采样电阻R不是直接接地，而是与运算放大器U的负向输入端连接，这样相当于采样电阻R与“虚地”连接，从而将激励电路与采用电路隔离开来。当电涡流传感器需要进行激励时，可通过激励电压输入端Vin输入激励信号，使激励电流在被测金属中会产生电涡流，在激励信号断开后，在被测金属1中的电涡流会在电涡流传感器激励线圈L中产生续流电流，并通过采样电阻R对续流电路进行采集。为了方便激励信号的开断，在激励电压输入端与传感器线圈L之间设有开关K。而信号采用则通过采样电阻R及第一三极管T1、第二三极管T2 实现，与激励电路隔离开来，这样就不会因采样电阻R阻值的大小不适合对测量精度造成影响。

该电涡流传感器激励电路改变了原来直接将采样电阻接地的方式，而是通过采样电阻连接一运算放大器的负向输入端，通过运算放大器的正向输入端接地，实现采样电阻“虚地”的方式接地，这样就可将采样电阻独立于电压激励电路之处，这样采样电阻的大小就不会对测量精度造成影响，电路可以采用合适阻值的电阻，使测量结果具有较好的线性度并能取得较高的测量精度。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种电涡流传感器激励电路，其特征在于，其包括：激励电压输入端，所述激励电压输入端与传感器线圈（L）的一端连接，所述传感器线圈（L）的一端另一端与运算放大器（U）的负向输入端连接，所述运算放大器（U）的正向输入端接地，所述运算放大器（U）的输出端通过一功率放大电路与采样电阻（R）的电压输出测量端连接，采样电阻（R）的另一端与运算放大器（U）的负向输入端连接。

2.根据权利要求1所述的电涡流传感器激励电路,其特征在于：所述功率放大电路包括第一三极管（T1）、第二三极管（T2），所述运算放大器（U）的输出端与第一三极管（T1）、第二三极管（T2）的基极连接，第一三极管（T1）的集电极与电源（VCC）连接，第二三极管（T2）的集电极接地，所述第一三极管（T1）的发射极、第二三极管（T2）的发射极连接至所述采样电阻（R）。

3.根据权利要求2所述的电涡流传感器激励电路,其特征在于：所述第一三极管（T1）为NPN型三极管，所述第二三极管（T2）为PNP型三极管。

4.根据权利要求1所述的电涡流传感器激励电路,其特征在于：所述激励电压输入端与传感器线圈（L）之间设有开关（K）。