[實用新型]一種非接觸式位移傳感器

有效

• 申請號: 201220594857.7
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN202915880U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 韓玉璽;顧翼南;顏睿;劉甲賓;陳明潔;何劍平;葉祖標
• 申請（專利權）人: 北京科銳配電自動化股份有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 北京金之橋知識產權代理有限公司 11137
• 代理人: 朱黎光

技術領域

本實用新型涉及一種非接觸式位移傳感器，用于斷路器等開關設備對機械特性的測量。

背景技術

隨著智能電網技術的不斷發展，對斷路器的智能化也提出了更高的要求，各個廠家相繼開發出智能斷路器和相控開關，其中采用的主要方法是合分閘過程的精確控制和實時監測，使用位移傳感器測量動觸頭的運動過程是最直接和有效的方法，位移傳感器的種類有很多種，比較常用的是滑動電阻式的位移傳感器，這種傳感器的優點是價格便宜，使用簡單，但由于存在電刷和薄膜電阻的摩擦，使得壽命較短，抗震動較差，而斷路器動作速度和加速度較大，震動也很多，很容易造成傳感器的損壞。

解決上述問題的辦法是采用非接觸式位移傳感器，目前常見的有光柵式、磁柵式、激光式等，這些傳感器存在的問題是價格昂貴，相移速度較慢，不能滿足測量的實時性要求。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述現有技術之不足，提供一種利用電磁感應原理的非接觸式測量方式測量位移，使得動端和靜端沒有物理接觸，不存在摩擦，抗震動效果好的非接觸式位移傳感器。

按照本實用新型提供的一種非接觸式位移傳感器采用的主要技術方案為：包括速度傳感器、定位所述速度傳感器的零點檢測電路，還設置有一積分轉換電路，所述速度傳感器內具有一感應線圈，所述感應線圈感應磁場輸出電壓信號至所述積分轉換電路，所述積分轉換電路轉化電壓信號為位移信號。

本實用新型提供的非接觸式位移傳感器還可具有如下附屬技術特征：

所述速度傳感器包括永磁體以及安裝在所述永磁體兩側的導磁體，所述永磁體與所述導磁體形成一動端，所述感應線圈為靜端，被測部件與所述動端相連接。

所述永磁體與所述導磁體隨所述被測部件運動形成的運動磁場，所述感應線圈感應所述運動磁場輸出電壓信號至所述積分轉換電路。

所述積分轉換電路包括運算放大器A以及與所述運算放大器相連接的電阻R、電容C和清零開關K，電壓信號經所述積分轉換電路的積分運算后輸出位移信號。

采用本實用新型提供的非接觸式位移傳感器帶來的有益效果為：通過利用電磁感應原理的非接觸式測量方式測量位移，使得動端和靜端沒有物理接觸，不存在摩擦，抗震動效果好，同時還具有價格便宜、使用簡單、使用壽命長的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構圖。

圖2為本實用新型中速度傳感器的結構圖。

圖3為本實用新型中積分轉換電路的結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施例做進一步的詳述：

如圖1至圖3所示，按照本實用新型提供的非接觸式位移傳感器的實施例，包括速度傳感器1、定位所述速度傳感器1的零點檢測電路2，還設置有一積分轉換電路，所述速度傳感器1內具有一感應線圈11，所述感應線圈11感應磁場輸出電壓信號至所述積分轉換電路3，所述積分轉換電路3轉化電壓信號為位移信號。速度傳感器1采集運動部件的實時速度，輸出電壓信號到積分轉換電路3，積分轉換電路3輸出的信號為位移信號，由于電磁式速度傳感器不能確定絕對位置，需要零點檢測電路2來進行定位。通過利用電磁感應原理的非接觸式測量方式測量位移，使得動端和靜端沒有物理接觸，不存在摩擦，抗震動效果好

參見圖2，按照本實用新型提供的非接觸式位移傳感器的實施例，所述速度傳感器1包括永磁體12以及安裝在所述永磁體12兩側的導磁體13，所述永磁體12與所述導磁體13形成一動端，被測部件與所述動端相連接，所述感應線圈11為靜端，固定在靜止的結構上。

本實用新型中的速度傳感器依據的是法拉第電磁感應定律，即：一段導體做切割磁力線運動時導體中會產生感應電動勢，感應電動勢e=lvsinθ。即在均勻電場中感應電動勢與切割磁力線的導線速度成正比。導磁體的磁阻要遠小于空氣，所以導磁體間的可以認為是均勻的，而切割磁力線的方向與磁力線方向垂直，sinθ=1，上述公式簡化為e=blv，其中b為磁感應強度，l為切割磁力線的導線長度，v為運動速度。當與被測部件相連接的鐵心運動時，感應線圈就會感應出與被測部件運動速度成正比的電壓信號。

參見圖3，按照本實用新型提供的非接觸式位移傳感器的實施例，所述永磁體12與所述導磁體13隨所述被測部件運動形成的運動磁場，所述感應線圈11感應所述運動磁場輸出電壓信號至所述積分轉換電路3，所述積分轉換電路3包括運算放大器A以及與所述運算放大器相連接的電阻R、電容C和清零開關K，電壓信號經所述積分轉換電路的積分運算后輸出位移信號。