CN2170512Y - 双线圈钢弦激发器 - Google Patents
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Abstract
一种矿山中用于钢弦式传感器中将压力、位移等
待测量转换为频率信号输出的双线圈钢弦激发器，由
感应线圈(L1)、激发线圈(L2)组成。其特征是在感
应线圈(L1)和激发线圈(L2)之间连接有限幅放大器
(1)、二极管(D3)和激发脉冲产生电路(2)，其中
(D3)的负极与限幅放大器(1)中的运放器(IC)的输
出端相连，正极与激发脉冲产生电路(2)中的电阻
(R4)、电容(C1)相连。该实用新型元件少，耗电流
小，激发能力强，尤其可以可靠地激发不锈钢弦。
Description
本实用新型属于矿山中用于钢弦式传感器中将压力、位移等待测量转换为频率信号输出的仪器，是一种新型的双线圈钢弦激发器。
钢弦式传感器坚固耐用，具有良好的长期稳定性，广泛应用于岩土工程、矿山、建筑等行业各类测试系统中。现有的用于钢弦式传感器的双圈钢弦激发器，元件多，耗电流大，激发能力弱，一般不易用于不锈钢弦的激发（因不锈钢弦的磁性弱），且在大量使用钢弦式传感器的监测系统中，传感器的供电和连线具有很多困难。
本实用新型的目的是设计一种元件少，耗电流小，激发能力强，尤其可以可靠地激发不锈钢弦的双线圈钢弦激发器，安装于传感器内，使传感器可与各种监测系统配套使用，也可用于远距离检测。
该实用新型主要由感应线圈（L1）、激发线圈（L2）组成，其特征是在感应线圈（L1）和激发线圈（L2）之间连接有限幅放大器（1）、二极管（D3）、激发脉冲产生电路（2）。
该实用新型的优点是元件少、体积小，耗电仅为1.2毫安，且仅激发钢弦的基频振动，具有良好的稳定性，与所用电元件参数无关。
附图说明：图1是钢弦激发器电原理图，图中（1）是限幅放大器、（2）是激发脉冲产生电路、（3）是信号放大输出电路。图2是钢弦式传感器内部结构图。（L）是钢弦，（M）是磁头板，（L1）是感应线圈，（L2）是激发线圈，（Q）是壳体，（I1′）、（I3′）是引线。
结合附图对本激发器的工作原理作详细说明：
首先将本实用新型置入钢弦传感器中，无论传感器处于待用状态还是处于使用状态，钢弦传感器由于环境震动，使其钢弦（L）产生微小振动。将激发器接通电源，电源经（R4）、（L2）对（C1）充电，由于钢弦（L）的微小振动，在感应线圈（L1）两端产生一个正弦交流信号，经高增益运放器（IC）放大，当其输出端接近零电位时，由于（D3）负极与运放器（IC）输出端相连，（D3）正极与电阻（R4）、电容（C1）相连，所以（D3）导通，（C1）通过（D3）、（IC）输出端、激发线圈（L2）迅速放电，且在（L2）上产生一个激发负脉冲，电流流过磁头线圈，产生电磁力，将钢弦（L）推动一下，使钢弦（L）振动加强，在（L）两端感应出更强的交流信号，经（IC）放大，正半周使其输出端产生高的正电位，使（D3）截止，电源经（R4）、（L2）对（C1）充电，当（L1）两端的交流信号转向负周时，（IC）输出端又接近于零电位，（D3）导通，（C1）放电，在（L2）上产生一个更大的激发负脉冲，使钢弦（L）振动进一步加强…。如此下去，使钢弦（L）的振动越来越强。由于运放器（IC）的反馈放大电阻由电阻（R2）、二极管（D1）、（D2）串连组成，负极与运放器（IC）的反相输入端相连，正极与运放器（IC）的输出端相连，当（IC）输出高电位时，反馈回路中的两只二极管（D1）、（D2）导通，其阻抗随导通电流的增大而减小。当（IC）输出电位逐步升高时，（D1）、（D2）使（IC）的闭环增益逐步下降，达到某一个值时，恰平衡而达到稳定。（D1）、（D2）的作用是自动调整运放的增益，限制钢弦（L）振动的幅度，使钢弦（L）处于一种稳定的基频振动状态（频率为F＝
／（2L
）：δ为弦应力，ρ为弦体密度）。根据激发器输出的信号频率大小，按照率定公式可准确计算出压力、位移等变化的数值。运放器（IC）选用高增益LM358型。
Claims (4)
1、一种矿山中用于钢弦式传感器中可将压力、位移等待测量转换为频率信号输出的双线圈钢弦激发器，由感应线圈(L1)、激发线圈(L2)组成，其特征是感应线圈(L1)的一端与运放器(IC)和输入端连接通过二极管(D3)与激发脉冲产生电路(2)连接，然后与激发线圈(L2)相连。
2、根据权利要求1所述的钢弦激发器，其特征是二极管（D3）的负极与限幅放大器（1）中的运放器（IC）的输出端相连，二极管（D3）正极与激发脉冲产生电路（2）中的电阻（R4）、电容（C1）相连。
3、根据权利要求1或2所述的钢弦激发器，其特征是限幅放大器（1）中的二极管（D1）、（D2）、电阻（R2）串联后，负极与运放器（IC）的反相输入端连接，正极与运放器（IC）的输出端连接。
4、根据权利要求1或2所述的钢弦激发器，其特征是感应线圈（L1）的（I1′）与运放器（IC）的同相输入端相连，运放器（IC）选用高增益LM358型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 93231212 CN2170512Y (zh) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 双线圈钢弦激发器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 93231212 CN2170512Y (zh) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 双线圈钢弦激发器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2170512Y true CN2170512Y (zh) | 1994-06-29 |
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ID=33807716
Family Applications (1)
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| CN 93231212 Expired - Fee Related CN2170512Y (zh) | 1993-06-16 | 1993-06-16 | 双线圈钢弦激发器 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN2170512Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102072763A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-05-25 | 邓铁六 | 一种单线圈钢弦激发及接收电路 |
| CN103868532A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-06-18 | 邓铁六 | 带通滤波双线圈四线制钢弦自激激发电路 |
| CN106323159A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 爱德森（厦门）电子有限公司 | 一种双振弦式应变计 |
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1993
- 1993-06-16 CN CN 93231212 patent/CN2170512Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103868532A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-06-18 | 邓铁六 | 带通滤波双线圈四线制钢弦自激激发电路 |
| CN103868532B (zh) * | 2014-03-04 | 2016-07-06 | 邓铁六 | 带通滤波双线圈四线制钢弦自激激发电路 |
| CN106323159A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 爱德森（厦门）电子有限公司 | 一种双振弦式应变计 |
| CN106323159B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-08-03 | 爱德森（厦门）电子有限公司 | 一种双振弦式应变计 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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