CN216697938U - 用于磁致伸缩位移传感器的信号远距离传输电缆 - Google Patents
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Abstract
一种用于磁致伸缩位移传感器的信号远距离传输电缆，包括铠装电缆、电缆信号驱动模块，铠装电缆内包括两根三同轴电缆和一根二同轴电缆，其中两根三同轴电缆均由导电内芯、导体管、屏蔽层以及分别位于导电内芯、导体管、屏蔽层之间的绝缘层构成；电缆信号驱动模块包括两个运放，两个运放的反相输入端通过第一电阻相连，同相输入端与两根三同轴电缆的导电内芯一端分别对应连接，且同相输入端各自通过第二电阻接地，两个运放的输出端与两根三同轴电缆的导体管一端分别通过第三电阻对应连接，第三电阻与导体管之间设一下拉电阻，该下拉电阻接地；两个运放的输出端用于分别与磁致伸缩位移传感器电子仓内变送器的信号调理电路模块的两个输入端连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及传感器测量领域，具体涉及一种用于磁致伸缩位移传感器的信号远距离传输电缆。
背景技术
磁致伸缩位移传感器是根据磁致伸缩原理制造的高精度、长行程绝对位置测量的位移传感器，一般由含敏感检测元件（即磁致伸缩波导丝回路）的探测杆、安装在探测杆上的游标磁环，以及安装在电子仓的变送器一起组成。现有的磁致伸缩位移传感器均为一体化结构形式，即电子仓固定在探测杆一端，探测杆的线圈与变送器连接，这种结构的磁致伸缩位移传感器在高温环境或者核辐照环境下使用时，电子仓内的半导体电子元器件在高温或γ射线、热中子等高能粒子的影响下，会加速损坏，使用寿命大大缩短。如果为避免电子仓的半导体电子元器件加速损坏，使电子仓远离高温或γ射线、热中子高能粒子的环境，就需要远距离传输信号，但是现有的电缆在传输远距离信号的过程中会使信号衰减，导致测量不准确。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种用于磁致伸缩位移传感器的信号远距离传输电缆，通过在同轴电缆的导电内芯与屏蔽层之间加一金属导体管，将导电内芯传输的信号经运算放大器进行电流放大后，施加在金属导体管上，使金属导体管上的电压与导电内芯的电压信号相等，相位相等，导电内芯与屏蔽层之间的电流被阻断，实现磁致伸缩传感器回波信号的远距离传输。
本实用新型的目的是采用下述方案实现的：一种用于磁致伸缩位移传感器的信号远距离传输电缆，包括一用于远距离传输信号的铠装电缆、一电缆信号驱动模块，所述用于远距离传输信号的铠装电缆内包括两根三同轴电缆和一根二同轴电缆，其中两根三同轴电缆均由导电内芯、导体管、屏蔽层以及分别位于导电内芯、导体管、屏蔽层之间的绝缘层构成；
所述电缆信号驱动模块包括两个运算放大器，两个运算放大器的反相输入端通过第一电阻相连，两个运算放大器的同相输入端与两根三同轴电缆的导电内芯一端分别对应连接，且两个运算放大器的同相输入端各自通过第二电阻接地，两个运算放大器的输出端与两根三同轴电缆的导体管一端分别通过第三电阻对应连接，所述第三电阻与导体管之间设一下拉电阻，该下拉电阻接地；
两个运算放大器的输出端用于分别与磁致伸缩位移传感器电子仓内变送器的信号调理电路模块的两个输入端连接。
优选地，所述二同轴电缆由里到外包括导电内芯、屏蔽层，所述导电内芯、屏蔽层之间设置绝缘层。
优选地，所述两个运算放大器的输出端均通过反馈电阻分别与各自的反相输入端对应连接。
优选地，所述二同轴电缆和两根三同轴电缆均被一护套包裹在铠装电缆内，所述护套外设置一层金属编织铠装。
本实用新型包含如下有益效果：所述用于远距离传输信号的铠装电缆内包括两根三同轴电缆和一根二同轴电缆，其中两根三同轴电缆均由导电内芯、导体管、屏蔽层以及分别位于导电内芯、导体管、屏蔽层之间的绝缘层构成；
所述电缆信号驱动模块包括两个运算放大器，两个运算放大器的反相输入端通过第一电阻相连，两个运算放大器的同相输入端与两根三同轴电缆的导电内芯一端分别对应连接，且两个运算放大器的同相输入端各自通过第二电阻接地，两个运算放大器的输出端与两根三同轴电缆的导体管一端分别通过第三电阻对应连接，所述第三电阻与导体管之间设一下拉电阻，该下拉电阻接地；
两个运算放大器的输出端用于分别与磁致伸缩位移传感器电子仓内变送器的信号调理电路模块的两个输入端连接。
采用本实用新型连接磁致伸缩位移传感器的变送器与探测杆上的探测头，可以使变送器远离高温或γ射线、热中子高能粒子的环境，避免电子仓的半导体电子元器件加速损坏，提高其使用寿命，且信号不会在远距离传输过程中发生衰减，大大的提高了磁致伸缩位移传感器的测量准确度。
所述二同轴电缆由里到外包括导电内芯、屏蔽层，所述导电内芯、屏蔽层之间设置绝缘层，一般就是普通的同轴电缆，造价低，节约成本。
所述两个运算放大器的输出端均通过反馈电阻分别与各自的反相输入端对应连接，反馈电阻的闭环特性能够避免固定增益带宽的限制，通过调整反馈电阻的阻值可以在提高增益的同时保持回路高增益。
所述二同轴电缆和两根三同轴电缆均被一护套包裹在铠装电缆内，所述护套外设置一层金属编织铠装，以免内部的效用层在运输和安装时受到损坏。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型铠装电缆的结构示意图；
图3为本实用新型铠装电缆的剖视图；
图4为本实用新型电缆信号驱动模块的电路图。
具体实施方式
如图1至图4所示，一种用于磁致伸缩位移传感器的信号远距离传输电缆，包括一用于远距离传输信号的铠装电缆1、一电缆信号驱动模块2，所述用于远距离传输信号的铠装电缆1内包括两根三同轴电缆3和一根二同轴电缆4，所述二同轴电缆4和两根三同轴电缆3均被一护套9包裹在铠装电缆1内，所述护套9外设置一层金属编织铠装10。
两根三同轴电缆3均由导电内芯5、导体管6、屏蔽层7以及分别位于导电内芯5、导体管6、屏蔽层7之间的绝缘层8构成；三同轴电缆3的屏蔽层7外还设有一内护套11。
本实施例中，所述二同轴电缆4由里到外包括导电内芯、屏蔽层，所述导电内芯、屏蔽层之间设置绝缘层。
所述电缆信号驱动模块2包括两个运算放大器，本实施例中，两个运算放大器分别为运放U1和运放U2，均采用高速放大器AD847。
两个运算放大器的反相输入端通过第一电阻相连，本实施例中，第一电阻为电阻R5，第一电阻的阻值为2KΩ。
两个运算放大器的同相输入端与两根三同轴电缆的导电内芯5一端分别对应连接，即运放U1的同相输入端与一根三同轴电缆的导电内芯5一端连接于B端，运放U2的同相输入端与另一根三同轴电缆的导电内芯5一端连接于C端；
两个运算放大器的同相输入端各自通过第二电阻接地，本实施例中，第二电阻为电阻R3/电阻R7，阻值为0.1KΩ。所述电阻R3、电阻R7串联后并联在运放U1、运放U2的同相输入端之间，电阻R3、电阻R7均接地。
两个运算放大器的输出端与两根三同轴电缆的导体管6一端分别通过第三电阻对应连接，本实施例中，第三电阻为电阻R2/电阻R9，所述第三电阻的阻值为0.024KΩ，即运放U1的输出端通过电阻R2与一根三同轴电缆的导体管6一端连接于A端，运放U2的输出端通过电阻R9与另一根三同轴电缆的导体管6一端连接于D端；
所述第三电阻与导体管6之间设一下拉电阻，该下拉电阻接地，本实施例中，下拉电阻为电阻R1/电阻R8，所述下拉电阻的阻值为0.051K。
本实施例中，所述两个运算放大器的输出端均通过反馈电阻分别与各自的反相输入端对应连接，所述反馈电阻为电阻R4/R6，阻值为1KΩ。
采用本实用新型将电子仓固定在探测头一端的磁致伸缩位移传感器改造成电子仓可以远离探测头的分体式磁致伸缩位移传感器，即将两个运算放大器的输出端用于分别与磁致伸缩位移传感器电子仓内变送器的信号调理电路模块的两个输入端连接，即运放U1的输出端连接变送器的信号调理电路模块的第一信号输入端E端，运放U2的输出端连接变送器的信号调理电路模块的第二信号输入端F端，所述二同轴电缆4的一端连接变送器的激励脉冲电路模块，另一端连接磁致伸缩波导丝回路，一根三同轴电缆的导电内芯5连接探测头的接收线圈一端，另一根三同轴电缆的导电内芯5连接探测头的接收线圈的另外一端。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神的前提下，对本实用新型进行的改动均落入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于磁致伸缩位移传感器的信号远距离传输电缆，其特征在于，包括一用于远距离传输信号的铠装电缆、一电缆信号驱动模块，所述用于远距离传输信号的铠装电缆内包括两根三同轴电缆和一根二同轴电缆，其中两根三同轴电缆均由导电内芯、导体管、屏蔽层以及分别位于导电内芯、导体管、屏蔽层之间的绝缘层构成；
所述电缆信号驱动模块包括两个运算放大器，两个运算放大器的反相输入端通过第一电阻相连，两个运算放大器的同相输入端与两根三同轴电缆的导电内芯一端分别对应连接，且两个运算放大器的同相输入端各自通过第二电阻接地，两个运算放大器的输出端与两根三同轴电缆的导体管一端分别通过第三电阻对应连接，所述第三电阻与导体管之间设一下拉电阻，该下拉电阻接地；
两个运算放大器的输出端用于分别与磁致伸缩位移传感器电子仓内变送器的信号调理电路模块的两个输入端连接。
2.根据权利要求1所述用于磁致伸缩位移传感器的信号远距离传输电缆，其特征在于：所述二同轴电缆由里到外包括导电内芯、屏蔽层，所述导电内芯、屏蔽层之间设置绝缘层。
3.根据权利要求1所述用于磁致伸缩位移传感器的信号远距离传输电缆，其特征在于：所述两个运算放大器的输出端均通过反馈电阻分别与各自的反相输入端对应连接。
4.根据权利要求1所述用于磁致伸缩位移传感器的信号远距离传输电缆，其特征在于：所述二同轴电缆和两根三同轴电缆均被一护套包裹在铠装电缆内，所述护套外设置一层金属编织铠装。
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