CN220472551U - 一种差分电涡流位移传感器的标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种差分电涡流位移传感器的标定装置，包括待测金属导体，所述标定装置包括底板；固定传感器装置板，所述固定传感器装置板固定在所述底板上，所述固定传感器装置板具有容纳空间和缺口，所述容纳空间内放置有所述待测金属导体，所述缺口下方设置有带动所述待测金属导体沿所述底板水平方向往复位移的移动机构，所述移动机构与所述底板接触；以及固定在所述固定传感器装置板同一水平线上的正向电涡流位移传感器和负向电涡流位移传感器。本实用新型结构简单、成本低且便于操作。

Description

一种差分电涡流位移传感器的标定装置

技术领域

本实用新型涉及传感器标定设备技术领域，具体涉及一种差分电涡流位移传感器的标定装置。

背景技术

磁轴承是一种利用可控的非接触电磁力将转子稳定悬浮于空间某一位置，使转子与定子之间无机械接触的机电一体化产品。转子在悬浮过程中由于受到干扰会产生振动信号，需要采用非接触式传感器来检测转子的位移。

电涡流位移传感器具有结构简单、成本低、灵敏度高、线性范围大等优点，广泛应用于磁轴承系统中。电涡流传感器是基于被测金属导体在高频交变磁场中的电涡流效应工作的。电涡流位移传感器由线圈探头和信号调理电路组成，其中调理电路给探头提供高频的交变电流，线圈探头会产生交变的磁场，并在金属导体检测面上产生感应电流以及与原磁场方向相反的交变磁场，从而使探头的等效阻抗相应的发生变化，因此调理电路可通过检测探头线圈电压的变化来获得检测面与探头位移的变化。

电涡流位移传感器受温度的影响会产生温度漂移，影响测量精度，差分式电涡流位移传感器的正负探头安装在被测金属导体的两侧，当被测金属位移变化时，正负探头产生差分电压信号，经信号解调后可得到反应位移变化的电压信号。由于两个线圈处于同一环境中，具有相同的温度漂移，因此使用差分式的电涡流传感器具备双倍的灵敏度和极低的温度漂移。

电涡流位移传感器在使用前需要标定，目前对于传感器的标定都是基于单探头线圈的方式，而对于差分式电涡流位移传感器的标定装置较少见。而且现有的差分式电涡流位移传感器的标定装置结构复杂、成本高。

由此可见，研究一种结构简单、低成本的差分电涡流位移传感器的标定装置至关重要。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种差分电涡流位移传感器的标定装置，包括待测金属导体，所述标定装置包括：

底板；

固定传感器装置板，所述固定传感器装置板固定在所述底板上，所述固定传感器装置板具有容纳空间和缺口，所述容纳空间内放置有所述待测金属导体，所述缺口下方设置有带动所述待测金属导体沿所述底板水平方向往复位移的移动机构，所述移动机构与所述底板接触；以及

固定在所述固定传感器装置板同一水平线上的正向电涡流位移传感器和负向电涡流位移传感器。

进一步的，所述移动机构包括沿所述底板水平方向往复位移的滑块和与所述滑块水平连接的千分尺，所述滑块水平方向远离所述千分尺的一端固定有所述待测金属导体。通过旋转所述千分尺水平移动所述滑块并带动所述待测金属导体水平移动。

进一步的，所述标定装置还包括调理及通信模块板，所述正向电涡流位移传感器和所述负向电涡流位移传感器分别与所述调理及通信模块板电连接。

进一步的，所述标定装置还包括工控终端，所述调理及通信模块板与所述工控终端通信连接。

进一步的，所述待测金属导体位于所述正向电涡流位移传感器和所述负向电涡流位移传感器之间，且与所述固定传感器装置板不接触。

优选的，所述固定传感器装置板呈带有所述缺口的门型结构。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的差分电涡流位移传感器的标定装置，对差分式电涡流位移传感器进行标定，结构简单、成本低且便于操作，同时使用工控终端可对标定的数据进行记录和存储。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：1、底板；2、滑块；3、千分尺；4、正向电涡流位移传感器；5、固定传感器装置板；6、待测金属导体；7、负向电涡流位移传感器；8、调理及通信模块板；9、工控终端。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和技术效果更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

差分电涡流位移传感器的标定装置的标定原理是：电涡流位移传感器由线圈探头和信号调理电路组成，其中调理电路给探头提供高频的交变电流，线圈探头会产生交变的磁场，并在金属导体检测面上产生感应电流以及与原磁场方向相反的交变磁场，从而使探头的等效阻抗相应的发生变化，因此调理电路可通过检测探头线圈电压的变化来获得检测面与探头位移的变化。

如图1所示，本实用新型提供了一种差分电涡流位移传感器的标定装置，包括底板1、滑块2、千分尺3、固定传感器装置板5以及待测金属导体6。固定传感器装置板5固定在底板1上，固定传感器装置板5大致呈带有缺口的门型结构，固定传感器装置板5具有容纳空间和缺口，容纳空间内放置有待测金属导体6，缺口下方设置有带动待测金属导体6沿底板1水平方向往复位移的移动机构，移动机构与底板1接触。在固定传感器装置板5同一水平线上固定有正向电涡流位移传感器4和负向电涡流位移传感器7。移动机构包括沿底板1水平方向往复位移的滑块2和与滑块2水平连接的千分尺3，滑块2水平方向远离千分尺3的一端固定有待测金属导体6。通过旋转千分尺3水平移动滑块2并带动待测金属导体6水平移动。待测金属导体6位于正向电涡流位移传感器4和负向电涡流位移传感器7之间，且与固定传感器装置板5不接触。

标定装置还包括调理及通信模块板8，正向电涡流位移传感器4和负向电涡流位移传感器7分别与调理及通信模块板8电连接。其中，调理及通信模块板8包括调理电路模块和通信模块，所述调理电路模块包括电压调节电路、振荡电路、检波电路和放大偏置电路。电压调节电路调节振荡电路产生的正弦方波的峰值；当线圈探头接入振荡电路后，产生固定频率的正弦波；正弦波经过检波电路后变成与转子位移相关的直流电压信号，最后经过放大偏置电路使最终的输出电压在可被采样的范围内。标定装置还包括工控终端9，调理及通信模块板8与工控终端9通信连接。

本实用新型提供的差分式电涡流位移传感器的标定装置的工作过程为：

通过旋转千分尺3移动滑块2，从而使固定在滑块2上的待测金属导体6也随之移动，当待测金属导体6位置发生变化时，正向电涡流位移传感器4和负向电涡流位移传感器7产生的信号通过电缆接入到调理及通信模块板8中。调理及通信模块板8包含调理电路模块和通信模块，其中调理模块包含电压调节电路、振荡电路、检波电路和放大偏置电路；调理模块为现有技术，此处不再赘述，电压调节电路调节振荡电路产生的正弦方波的峰值；当探头接入振荡电路后，产生固定频率的正弦波；正弦波经过检波电路后变成与转子位移相关的直流电压信号，最后经过放大偏置电路使最终的输出电压在可被采样的范围内。通信模块将调理模块输出的电压上传至工控终端9，工控终端9可将标定过程中的数据进行记录和存储。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种差分电涡流位移传感器的标定装置，包括待测金属导体(6)，其特征在于，所述标定装置包括：

底板(1)；

固定传感器装置板(5)，所述固定传感器装置板(5)固定在所述底板(1)上，所述固定传感器装置板(5)具有容纳空间和缺口，所述容纳空间内放置有所述待测金属导体(6)，所述缺口下方设置有带动所述待测金属导体(6)沿所述底板(1)水平方向往复位移的移动机构，所述移动机构与所述底板(1)接触；以及

固定在所述固定传感器装置板(5)同一水平线上的正向电涡流位移传感器(4)和负向电涡流位移传感器(7)。

2.根据权利要求1所述的差分电涡流位移传感器的标定装置，其特征在于，所述移动机构包括沿所述底板(1)水平方向往复位移的滑块(2)和与所述滑块(2)水平连接的千分尺(3)，所述滑块(2)水平方向远离所述千分尺(3)的一端固定有所述待测金属导体(6)，通过旋转所述千分尺(3)水平移动所述滑块(2)并带动所述待测金属导体(6)水平移动。

3.根据权利要求1所述的差分电涡流位移传感器的标定装置，其特征在于，所述标定装置还包括调理及通信模块板(8)，所述正向电涡流位移传感器(4)和所述负向电涡流位移传感器(7)分别与所述调理及通信模块板(8)电连接。

4.根据权利要求3所述的差分电涡流位移传感器的标定装置，其特征在于，所述标定装置还包括工控终端(9)，所述调理及通信模块板(8)与所述工控终端(9)通信连接。

5.根据权利要求1所述的差分电涡流位移传感器的标定装置，其特征在于，所述待测金属导体(6)位于所述正向电涡流位移传感器(4)和所述负向电涡流位移传感器(7)之间，且与所述固定传感器装置板(5)不接触。

6.根据权利要求1所述的差分电涡流位移传感器的标定装置，其特征在于，所述固定传感器装置板(5)呈带有所述缺口的门型结构。