[發(fā)明專利]一種隔離脈沖發(fā)生電路的磁致伸縮位移傳感器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410340519.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN104089568A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李輝瑛;謝功賢;唐樂;王應(yīng)軍;董安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南宇航科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B7/02
• 分類號(hào): G01B7/02
• 代理公司: 長(zhǎng)沙星耀專利事務(wù)所 43205
• 代理人: 舒欣;寧星耀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隔離脈沖發(fā)生電路的磁致伸縮位移傳感器。?

背景技術(shù)

磁致伸縮位移傳感器主要由測(cè)桿、電子倉(cāng)、套在測(cè)桿上的非接觸的位置磁環(huán)和相應(yīng)的電路板組成。工作時(shí)，電子倉(cāng)發(fā)送一個(gè)電流激勵(lì)脈沖至波導(dǎo)絲回路，該脈沖會(huì)在波導(dǎo)絲周圍形成環(huán)形磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)與位置磁環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)相遇時(shí)，由于磁致伸縮的作用，波導(dǎo)絲內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波脈沖信號(hào)。扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波以約2800m/s的速度從位置磁環(huán)所在的位置沿著波導(dǎo)絲傳回至電子倉(cāng)內(nèi)并被檢波裝置記錄下來。記錄下激勵(lì)脈沖與檢波裝置接收信號(hào)的時(shí)間差，結(jié)合扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波在波導(dǎo)絲中的傳播速度，即可確定位置磁環(huán)與基準(zhǔn)點(diǎn)之間的距離。?

磁致伸縮位移傳感器廣泛應(yīng)用于冶金設(shè)備、風(fēng)能發(fā)電、工程機(jī)械、橡膠機(jī)械、港口機(jī)械、注塑機(jī)、新能源以及其他工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，為用戶提供實(shí)時(shí)、連續(xù)、可靠、精確的直線位移測(cè)量。?

現(xiàn)有的磁致伸縮位移傳感器的電路板包括第一層電路板、第二層電路板和第三層電路板，第一層電路板設(shè)置有電源模塊、MCU微處理模塊（MCU：Micro?Control?Unit，微控制單元）、DA模塊（將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的模塊，D即數(shù)字信號(hào)，A即模擬信號(hào)）；TDC時(shí)間采集模塊（TDC：Time-to-Digital?Converter，時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器），第二層電路板設(shè)置有部分脈沖發(fā)生模塊；第三層電路板設(shè)置有部分脈沖發(fā)生模塊，檢波放大電路。現(xiàn)有的磁致伸縮位移傳感器的脈沖發(fā)送模塊分布在第二層和第三層電路板上，脈沖電流沒有就近傳輸；且部分脈沖發(fā)送模塊與檢波放大電路模塊設(shè)置在同一層電路板上，系統(tǒng)工作時(shí)，脈沖發(fā)送模塊不停地發(fā)出高頻的脈沖電流，高頻的脈沖電流會(huì)對(duì)周圍產(chǎn)生電磁干擾，尤其會(huì)對(duì)同層電路板上的檢波放大電路模塊產(chǎn)生明顯的干擾（檢波放大電路模塊的作用是對(duì)微小信號(hào)起放大作用，由于采集的是微小信號(hào)，所以對(duì)干擾很敏感），從而影響傳感器的測(cè)試精度和可靠性。?

另外，現(xiàn)有的磁致伸縮位移傳感器脈沖發(fā)送模塊發(fā)送脈沖時(shí)需要一定的能量，在產(chǎn)生脈沖的時(shí)候會(huì)消耗大量電源能量，由于脈沖發(fā)送模塊跟其它模塊從同一個(gè)電源模塊取電，發(fā)送脈沖時(shí)會(huì)拉低整個(gè)電源模塊的電壓幅值，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定工作產(chǎn)生不利影響。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種測(cè)量精度高，可靠性高的隔離脈沖發(fā)生電路的磁致伸縮位移傳感器。?

本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問題是，克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種設(shè)有脈沖發(fā)送電源模塊，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定工作的隔離脈沖發(fā)生電路的磁致伸縮位移傳感器。?

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種隔離脈沖發(fā)生電路的磁致伸縮位移傳感器，包括第一層電路板、第二層電路板和第三層電路板，所述第一層電路板上設(shè)置有MCU微處理模塊、DA模塊、TDC時(shí)間采集模塊；所述第三層電路板上設(shè)置有檢波放大電路、電源模塊；所述第二層電路板上設(shè)置有整個(gè)脈沖發(fā)送模塊。?

進(jìn)一步，所述第三層電路板上還設(shè)置有脈沖發(fā)送電源模塊。?

進(jìn)一步，所述脈沖發(fā)送模塊包括波導(dǎo)絲驅(qū)動(dòng)電路、起始脈沖和返回脈沖。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：?

（1）第二層電路板設(shè)置有整個(gè)脈沖發(fā)送模塊，脈沖電流能夠就近傳輸，且脈沖發(fā)送模塊與系統(tǒng)其他模塊隔離，尤其是與設(shè)置在第三層電路板上的檢波放大電路模塊隔離，能夠減少脈沖發(fā)送時(shí)對(duì)系統(tǒng)其他模塊的電磁干擾，特別是減少脈沖發(fā)送時(shí)對(duì)檢波放大電路模塊的電磁干擾，從而有效提高本發(fā)明的測(cè)量精度和工作可靠性。

（2）對(duì)脈沖發(fā)送模塊設(shè)置單獨(dú)的脈沖發(fā)送電源模塊，減少脈沖發(fā)送時(shí)對(duì)其他模塊產(chǎn)生供電不足的影響，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。?

附圖說明

????圖1是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)各模塊分布圖。?

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電路原理框圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。?

參照?qǐng)D1，本實(shí)施例包括第一層電路板1、第二層電路板2和第三層電路板3，所述第一層電路1上設(shè)置有MCU微處理模塊、DA模塊、TDC時(shí)間采集模塊；所述第二層電路板2上設(shè)置有整個(gè)脈沖發(fā)送模塊；所述第三層電路板3上設(shè)置有檢波放大電路、電源模塊、脈沖發(fā)送電源模塊，所述脈沖發(fā)送模塊包括波導(dǎo)絲驅(qū)動(dòng)電路、起始脈沖和返回脈沖。?