[發(fā)明專利]傳感器探頭、電渦流傳感器及其測量方法

在審

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• 申請日: 2023-05-23
• 公開（公告）號: CN116625412A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設計）人: 周英鋼;楊治鑫;楊慶華;胡燦然;王麗;梁林林
• 申請（專利權）人: 上海隱冠半導體技術有限公司;沈陽工業(yè)大學
• 主分類號: G01D5/20
• 分類號: G01D5/20
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 林麗麗

1.一種傳感器探頭，其特征在于，所述傳感器探頭包括：柱式骨架、探測線圈、參考線圈、線纜和參考物；

所述探測線圈和所述參考線圈設于所述柱式骨架中并通過所述線纜引出，所述參考物設于所述參考線圈遠離所述探測線圈的一側且所述參考物與所述參考線圈之間具有預設距離；其中，所述探測線圈和所述參考線圈采用PCB線圈，所述探測線圈用于與外部被測物產生渦流效應，所述參考線圈用于與所述參考物產生渦流效應，且所述被測物與所述參考物的材料相同。

2.根據(jù)權利要求1所述的傳感器探頭，其特征在于，所述傳感器探頭還包括：屏蔽物，設于所述柱式骨架中且位于所述探測線圈和所述參考線圈之間。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的傳感器探頭，其特征在于，所述探測線圈與所述參考線圈的線圈直徑相等，所述探測線圈與所述參考線圈之間的距離大于5倍的線圈直徑。

4.根據(jù)權利要求1所述的傳感器探頭，其特征在于，所述參考物采用固定安裝方式或者可拆卸安裝方式設于所述柱式骨架中。

5.根據(jù)權利要求1或4所述的傳感器探頭，其特征在于，所述參考物與所述參考線圈之間的所述預設距離小于等于0.3mm。

6.根據(jù)權利要求1所述的傳感器探頭，其特征在于，所述柱式骨架采用鋁質金屬制作，所述柱式骨架中還填充有密封膠。

7.一種電渦流傳感器，其特征在于，所述電渦流傳感器包括：如權利要求1-6任意一項所述的傳感器探頭和前置器，所述傳感器探頭與所述前置器通過線纜連接；其中，所述前置器包括：信號提供電路和信號處理電路；

所述信號提供電路用于提供第一激勵信號、第二激勵信號、探測信號和參考信號，其中，所述第一激勵信號與所述第二激勵信號的相位差為90°；

所述信號處理電路與所述信號提供電路相連，用于根據(jù)所述第一激勵信號和所述第二激勵信號對所述探測信號與所述參考信號的差值信號進行正交解調得到輸出電壓信號。

8.根據(jù)權利要求7所述的電渦流傳感器，其特征在于，所述信號提供電路包括：第一信號源模塊、第二信號源模塊、功率放大模塊、第一電阻和第二電阻；

所述第一信號源模塊用于提供所述第一激勵信號；

所述第二信號源模塊用于提供所述第二激勵信號；

所述功率放大模塊與所述第一信號源模塊相連，用于對所述第一激勵信號進行功率放大輸出；

所述第一電阻的第一端與所述功率放大模塊相連，第二端與所述傳感器探頭中的所述探測線圈相連并輸出所述探測信號；

所述第二電阻的第一端與所述功率放大模塊相連，第二端與所述傳感器探頭中的所述參考線圈相連并輸出所述參考信號。

9.根據(jù)權利要求7所述的電渦流傳感器，其特征在于，所述信號處理電路包括：差分放大模塊、相敏檢波模塊和處理器模塊；

所述差分放大模塊與所述信號提供電路相連，用于對所述探測信號和所述參考信號進行差分放大得到所述差值信號；

所述相敏檢波模塊與所述信號提供電路和所述差分放大模塊相連，用于根據(jù)所述第一激勵信號對所述差值信號進行相敏檢波得到實部電壓信號，及根據(jù)所述第二激勵信號對所述差值信號進行相敏檢波得到虛部電壓信號；

所述處理器模塊與所述相敏檢波模塊相連，用于根據(jù)所述實部電壓信號和所述虛部電壓信號得到所述輸出電壓信號，并根據(jù)所述輸出電壓信號得到被測物的位移量。