[發(fā)明專利]一種電渦流位移傳感器的干擾磁場(chǎng)噪聲消除方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010996893.5 | 申請(qǐng)日： | 2020-09-21 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112179259B | 公開（公告）日： | 2022-01-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 潘成亮;任淑鵬;盧建池;吳天強(qiáng);吳家豪;石超;豐安輝;胡民港 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 合肥工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01B7/02 | 分類號(hào)： | G01B7/02 |
| 代理公司： | 合肥金安專利事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 34114 | 代理人： | 吳娜 |
| 地址： | 230009 安*** | 國(guó)省代碼： | 安徽;34 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 渦流 位移 傳感器 干擾 磁場(chǎng) 噪聲 消除 方法 | ||
1.一種電渦流位移傳感器的干擾磁場(chǎng)噪聲消除方法，其特征在于：該方法包括下列順序的步驟：
(1)選取一個(gè)通用的傳感器探頭，傳感器探頭的前端設(shè)置有用于測(cè)量探測(cè)線圈與目標(biāo)導(dǎo)體之間的距離x的探測(cè)線圈，探測(cè)線圈受到周圍環(huán)境中干擾磁場(chǎng)B的影響；
(2)選取一個(gè)通用的位移測(cè)量模塊，設(shè)計(jì)制作一個(gè)干擾磁場(chǎng)檢測(cè)模塊和一個(gè)磁場(chǎng)噪聲消除模塊，探測(cè)線圈依次通過同軸電纜和電纜接口分別連接到位移測(cè)量模塊和干擾磁場(chǎng)檢測(cè)模塊，位移測(cè)量模塊和干擾磁場(chǎng)檢測(cè)模塊的輸出信號(hào)均連接到磁場(chǎng)噪聲消除模塊；
(3)干擾磁場(chǎng)檢測(cè)模塊的輸出信號(hào)為干擾磁場(chǎng)信號(hào)Um；位移測(cè)量模塊的輸出信號(hào)包含待測(cè)位移信號(hào)Ux和干擾磁場(chǎng)噪聲Nm；
(4)干擾磁場(chǎng)噪聲Nm與干擾磁場(chǎng)信號(hào)Um之間存在相關(guān)性，利用磁場(chǎng)標(biāo)定系統(tǒng)，測(cè)得Nm與Um的頻率特性方程如下：
Nm＝H(s)·Um (1)
(5)頻率特性參量H(s)存儲(chǔ)在磁場(chǎng)噪聲消除模塊內(nèi)，使得干擾磁場(chǎng)檢測(cè)模塊輸出的干擾磁場(chǎng)信號(hào)Um通過方程(1)轉(zhuǎn)換為干擾磁場(chǎng)噪聲Nm，并與位移測(cè)量模塊的輸出信號(hào)Ux+Nm相減，則磁場(chǎng)噪聲消除模塊的輸出信號(hào)為消除了干擾磁場(chǎng)噪聲Nm的待測(cè)位移信號(hào)Ux；
所述的干擾磁場(chǎng)檢測(cè)模塊是由隔離放大器、低通濾波器構(gòu)成的模擬運(yùn)算電路，所述隔離放大器的輸入端作為干擾磁場(chǎng)檢測(cè)模塊的輸入端，與電纜接口相連，隔離放大器的輸出端與低通濾波器的輸入端相連，低通濾波器的輸出端作為干擾磁場(chǎng)檢測(cè)模塊的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電渦流位移傳感器的干擾磁場(chǎng)噪聲消除方法，其特征在于：所述的磁場(chǎng)噪聲消除模塊是由模數(shù)轉(zhuǎn)換器和微處理器組成的數(shù)字運(yùn)算電路，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器由第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器組成，所述微處理器包括含頻率特性轉(zhuǎn)換模塊和減法運(yùn)算模塊，第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器將干擾磁場(chǎng)檢測(cè)模塊輸出的干擾磁場(chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)Um，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器將位移測(cè)量模塊的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)Ux+Nm；微處理器存儲(chǔ)磁場(chǎng)標(biāo)定系統(tǒng)測(cè)量獲得的頻率特性參量H(s)，利用頻率特性轉(zhuǎn)換模塊將干擾磁場(chǎng)信號(hào)Um轉(zhuǎn)換為干擾磁場(chǎng)噪聲Nm，再利用減法運(yùn)算模塊與位移測(cè)量模塊的輸出信號(hào)Ux+Nm相減，即微處理器完成以下運(yùn)算過程：
Ux+Nm-H(s)·Um＝Ux+Nm-Nm＝Ux (2)
則磁場(chǎng)噪聲消除模塊的輸出信號(hào)為消除了干擾磁場(chǎng)噪聲Nm的待測(cè)位移信號(hào)Ux。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電渦流位移傳感器的干擾磁場(chǎng)噪聲消除方法，其特征在于：所述頻率特性參量H(s)包含幅頻特性A(ω)和相頻特性
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