[發明專利]一種對中傳感裝置及其位移檢測方法

有效

• 申請號: 201410259529.5
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104006731B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 譚群林;李紅梁;曹經緯;譚勇;王君;羅江平;魏芳坤;楊四清
• 申請（專利權）人: 株洲時代電子技術有限公司;株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02;G01N29/265;G01N29/04
• 代理公司: 株洲市奇美專利商標事務所(普通合伙)43105
• 代理人: 張繼綱

1.一種對中傳感裝置，其特征在于，包括：依次相連的傳感器(1)、驅動單元(2)、信號處理單元(3)和處理器(4)，所述傳感器(1)包括分別位于其兩側和中部的共三組電磁感應探頭(101)；在進行對中傳感時，所述傳感器(1)設置于鋼軌(9)的上方，對位于所述傳感器(1)兩側的電磁感應探頭(101)的線圈通以交變電流，所述交變電流產生交變磁場，所述交變磁場在所述鋼軌(9)的表面產生渦流，所述渦流的磁場作用于所述傳感器(1)中部的電磁感應探頭(101)的線圈，并在所述中部的電磁感應探頭(101)的線圈兩端產生感應信號，通過對所述感應信號進行調理，將所述傳感器(1)的機械位移轉換成單極性或雙極性的直流電壓信號。

2.根據權利要求1所述的一種對中傳感裝置，其特征在于：所述驅動單元(2)包括第三放大環節(18)、第四放大環節(19)和第五放大環節(20)，所述信號處理單元(3)包括第一放大環節(10)和振蕩器(11)，由所述振蕩器(11)產生的正弦波激勵信號經所述第一放大環節(10)驅動后輸出至所述驅動單元(2)，所述正弦信號分別經所述第三放大環節(18)和所述第五放大環節(20)驅動后，再分別輸出至位于所述傳感器(1)兩側的電磁感應探頭(101)；所述渦流的磁場作用于所述傳感器(1)中部的電磁感應探頭(101)產生的感應信號經所述第四放大環節(19)驅動后輸出至所述信號處理單元(3)。

3.根據權利要求2所述的一種對中傳感裝置，其特征在于：所述信號處理單元(3)還包括第六放大環節(13)、第七放大環節(14)和除法器(15)，所述第四放大環節(19)輸出的信號經所述第六放大環節(13)驅動后，與來自于所述第一放大環節(10)并經所述第七放大環節(14)驅動后的正弦波激勵信號在所述除法器(15)中進行除法運算，得到所述感應信號與所述正弦波激勵信號的比率，所述處理器(4)通過計算所述比率得到所述傳感器(1)的機械位移。

4.根據權利要求3所述的一種對中傳感裝置，其特征在于：所述對中傳感裝置還包括信號調理單元(7)，所述信號處理單元(3)還包括濾波器(16)和第二放大環節(17)，所述除法器(15)輸出的比率信號經所述濾波器(16)進行濾波處理后，再輸出至所述第二放大環節(17)進行功率放大，并將功率放大后的信號輸出至所述信號調理單元(7)。

5.根據權利要求4所述的一種對中傳感裝置，其特征在于：所述驅動單元(2)還包括相位補償環節(21)，所述相位補償環節(21)連接在所述第一放大環節(10)與所述第七放大環節(14)之間；所述相位補償環節(21)為來自于所述第一放大環節(10)的正弦波激勵信號增加一個相位超前量或滯后量，以補償輸入至所述傳感器(1)兩側的電磁感應探頭(101)的正弦波激勵信號相對于所述傳感器(1)中部的電磁感應探頭(101)輸出的感應信號的相位偏移。

6.根據權利要求4或5所述的一種對中傳感裝置，其特征在于：所述對中傳感裝置還包括輸出接口(5)和通訊接口(8)，由所述信號處理單元(3)的第二放大環節(17)輸出的比率信號經過所述信號調理單元(7)進行模擬信號調理后，經所述輸出接口(5)對外輸出模擬信號；所述處理器(4)對所述比率信號進行計算后，通過所述通訊接口(8)，經所述輸出接口(5)對外輸出數字信號。

7.根據權利要求6所述的一種對中傳感裝置，其特征在于：所述對中傳感裝置還包括顯示單元(6)，所述顯示單元(6)與所述處理器(4)相連，將所述處理器(4)經過計算處理后的所述傳感器(1)的機械位移信號進行數碼顯示。

8.一種對中傳感裝置位移檢測方法，對中傳感裝置的傳感器(1)設置于鋼軌(9)的上方，其特征在于，包括以下步驟：

S100：對位于所述傳感器(1)兩側的電磁感應探頭(101)線圈通以交變電流，所述交變電流產生交變磁場，所述交變磁場在所述鋼軌(9)的表面產生渦流；

S101：所述渦流的磁場作用于所述傳感器(1)中部的電磁感應探頭(101)線圈，并在所述中部的電磁感應探頭(101)的線圈兩端產生感應信號；

S102：通過對所述感應信號進行調理，將所述傳感器(1)的機械位移轉換成單極性或雙極性的直流電壓信號。