[發明專利]衰減系數為1的電感式傳感器

有效

• 申請號: 201310069233.2
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN103175551A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 謝勇;許用疆;姜春華
• 申請（專利權）人: 上海蘭寶傳感科技股份有限公司
• 主分類號: G01D5/20
• 分類號: G01D5/20;G01B7/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及一種金屬檢測高靈敏度傳感器，特別是一種衰減系數接近1的電感式傳感器。

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背景技術

目前超常規檢測距離的電渦流式傳感器采用的方案一種是在傳統電渦流傳感器技術的基礎上，通過將電渦流信號分為強弱兩段，并將弱信號段進一步放大以獲取更高的靈敏度，以增加檢測距離，但這樣會造成環境噪聲的進一步放大并干擾正常檢測信號，增加了系統的不穩定性，由于這些條件的限制，放大器的放大倍數被限制在一定范圍能，所以距離檢測距離只能很有限的被提升，一般只能做到常規距離的1.5～2倍。且穩定性和一致性較難控制，不易于批量生產。

另一種方案是采用一組發射接收線圈，通過被檢測體對發射接收的互感系數的影響來確定被檢測體的位置，這種方式可以采用無磁芯線圈，但仍然避免不了外界電磁環境的干擾，噪聲系數大，限制了檢測距離的提升，一般也只能做到2倍檢測距離。

傳感器的IEC標準規定檢測體是1mm厚的360號鐵（Fe360）,對這個標準檢測體的檢測距離為標稱檢測距離，采用上述方案的電渦流式傳感器存在一個很大的缺點，就是對不同性質金屬的檢測距離相對Fe360衰減很大，比如檢測銅、鋁，距離只有Fe360?的50%以下。

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發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明提供了一種衰減系數為1的電感式傳感器，其用于感測金屬物質，包括：

第一脈沖振蕩器與第二脈沖振蕩器，分別產生脈沖振蕩信號；

第一電流控制器與第二電流控制器，分別連接所述第一脈沖振蕩器與第二脈沖振蕩器產生第一脈沖振蕩電流與第二脈沖振蕩電流；

第一發射線圈與第二發射線圈：分別連接所述第一電流控制器與第二電流控制器，在所述第一脈沖振蕩電流與第二脈沖振蕩電流的作用下產生兩發射信號；

????一接收線圈：與所述兩發射線圈平行設置，并聯有一電容器，在所述兩發射信號的感應下產生兩感應信號；

????信號處理系統：分別連接所述接收線圈和兩電流控制器，接收所述接收線圈產生的感應信號并對所述感應信號進行處理得到輸出信號，所述輸出信號反相控制所述兩電流控制器；

MCU：連接所述信號處理系統，為所述信號處理系統配置參數，并對所述輸出信號進行處理得到金屬物質的位置信息。

較佳地，所述信號處理系統包括差分放大電路、移相電路、同步解調電路以及積分電路，所述差分電路、移相電路、同步解調電路、積分電路與移相電路依次連接。

較佳地，所述差分放大電路接收所述兩路感應信號并對該兩路感應信號進行差分處理得到一差分放大信號。

較佳地，所述移相電路對所述差分放大信號，移相后的所述差分信號經所述同步解調電路輸出兩路解調信號。

較佳地，所述積分電路輸入端連接所述同步解調器的輸出端，所述積分電路對所述兩路解調信號進行積分比較得到所述輸出信號，所述輸出信號控制所述脈沖驅動電路產生反相電流。

較佳地，所述輸出信號輸入到所述控制計算系統經所述控制計算系統采樣計算得到金屬位置信息。

較佳地，其還包括狀態指示電路和電源。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

????1）采用全新的多線圈組合方式，是檢測距離大幅度提高，最大檢測距離可達到標準檢測距離的5～7倍；

????2）采用移相采樣技術，對各種金屬檢測距離近乎無衰減，相對金屬鐵，對銅、鋁的檢測距離衰減系數近似1；

????3）性能穩定，抗環境干擾能力強，溫度漂移系數小，-25℃～+75℃溫度范圍內的溫度漂移小于10%，甚至小于5%；

????4）實際使用者可通過非常簡單的操作，即可實現檢測距離的自動校準，不需更換傳感器即可快速根據實際需要調整好檢測距離。

當然，實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例的電流原理示意圖；

圖2為本發明實施例提供的移相電路示意圖；

圖3為本發明實施例提供的發射線圈組件和接收線圈組件的結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的移相取樣示意圖。

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具體實施方式

下方結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的描述。

實施例

一種衰減系數為1的電感式傳感器，其用于感測金屬物質，其包括：

第一脈沖振蕩器與第二脈沖振蕩器，分別產生脈沖振蕩信號；