[發明專利]一種電渦流傳感器測量電路和電渦流傳感器

在審

• 申請號: 201710407041.6
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN106969698A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 陳曉軒;楊雄;王應建;李傳武;趙子龍
• 申請（專利權）人: 深圳怡化電腦股份有限公司;深圳市怡化時代科技有限公司;深圳市怡化金融智能研究院
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 孟金喆

技術領域

本發明實施例涉及電子電路技術，尤其涉及一種電渦流傳感器測量電路和電渦流傳感器。

背景技術

電渦流傳感器是一種非接觸的線性化計量工具。電渦流傳感器能準確測量被測體(必須是金屬導體)與探頭端面之間的相對位移變化。

ATM(Automatic Teller Machine，自動取款機)中對鈔票鑒別真偽的模組中，會對紙幣厚度進行測量鑒別，而對厚度的測量，會間接通過電渦流傳感器來進行測量。當紙幣通過測量裝置的時候，紙幣會通過一個浮動輥，浮動輥會因為紙幣的插入而抬升相當于紙幣厚度的高度。浮動輥是一種金屬導磁材料，在浮動輥上方會有一個電感線圈，當導磁的浮動輥對于線圈的距離發生變化時，會使電渦流強度發生變化，這個變化又會間接反映在電感的阻抗變化這個物理量上，通過測量電感量的變化就間接的測量了電渦流強度的變化。

現有技術中，測量線圈的阻抗時，會受到測量電路中干擾信號的影響，從而造成測量到的線圈阻抗變化量存在較大誤差，影響測量結果的精度。

發明內容

本發明實施例提供一種電渦流傳感器測量電路和電渦流傳感器，以實現對電渦流進行測量時，隔離電路中的干擾信號，提高測量精度。

第一方面，本發明實施例提供了一種電渦流傳感器測量電路，包括：振蕩器模塊、電感激勵模塊、阻抗隔離模塊和信號放大模塊；

所述振蕩器模塊，所述振蕩器模塊的輸出端和所述電感激勵模塊的輸入端相連，所述振蕩器模塊的輸入端和電源相連，用于將從所述振蕩器模塊的輸入端輸入的直流電壓轉換為交流信號經所述振蕩器模塊的輸出端輸出；

所述電感激勵模塊，所述電感激勵模塊的輸出端和所述阻抗隔離模塊的輸入端相連，所述電感激勵模塊的電源端和所述電源相連，用于在所述交流信號的控制下，將從所述電感激勵模塊的電源端輸入的電壓施加在所述電感激勵模塊所包括的線圈上，以使所述線圈產生交變磁場，并輸出跟隨所述線圈的阻抗值相應變化的電壓信號；

所述阻抗隔離模塊，所述阻抗隔離模塊的輸出端和所述信號放大模塊的輸入端相連，用于將所述電壓信號傳輸至所述信號放大模塊，并阻擋從所述阻抗隔離模塊的輸出端反向傳輸的干擾信號；

所述信號放大模塊，用于將所述電壓信號按照預設放大比例進行放大，生成放大電壓信號，并經所述信號放大模塊的輸出端輸出。

進一步的，電渦流傳感器測量電路還包括：

濾波模塊，所述濾波模塊的輸入端和所述阻抗隔離模塊的輸出端相連，所述濾波模塊的輸出端和所述信號放大模塊的輸入端相連，用于濾除所述電壓信號中的噪聲信號。

進一步的，所述電感激勵模塊包括：

所述線圈、受控開關元件和第一電阻；

所述受控開關元件的使能端用于連接所述振蕩器模塊的輸出端，所述受控開關元件的電流通路的第一端和所述電源相連，所述受控開關元件的電流通路的第二端和所述第一電阻的第一端相連，所述第一電阻的第二端用于和所述阻抗隔離模塊的輸入端相連，所述第一電阻的第二端和所述線圈的一端相連，所述線圈的另一端接地；

所述受控開關元件用于在所述交流信號的控制下，導通或切斷所述受控開關元件的電流通路。

進一步的，所述受控開關元件為第一三極管；

所述第一三極管的基極用于連接所述振蕩器模塊的輸出端，集電極和所述電源相連，發射極和所述第一電阻的第一端相連。

進一步的，所述阻抗隔離模塊包括第二三極管、第二電阻、第三電阻、第一電容和第一運算放大器；

所述第二三極管的基極用于連接所述電感激勵模塊的輸出端，集電極連接所述電源，發射極連接所述第二電阻的一端；

所述第二電阻的另一端、所述第三電阻的一端和所述第一運算放大器的同向輸入端相互連接；

所述第三電阻的另一端接地；

所述第一電容和所述第三電阻并聯；

所述第一運算放大器的反向輸入端和輸出端相連，所述第一運算放大器的輸出端用于連接所述信號放大模塊的輸入端。

進一步的，所述濾波模塊包括第二電容、第四電阻和第五電阻；

所述第四電阻的一端用于和所述阻抗隔離模塊的輸出端相連，另一端和所述第五電阻的一端相連，所述第五電阻的另一端接地；

所述第二電容和所述第五電阻并聯；

所述第四電阻和所述第五電阻的公共端用于和所述信號放大模塊的輸入端相連。

進一步的，所述信號放大模塊包括第六電阻、第七電阻和第二運算放大器；