[发明专利]一种基于磁场的微振动测量装置及其测量方法

说明书

本发明提出一种基于磁场的微振动测量装置及其测量方法，其应用于微振动测量的技术领域，包括：两个以上的磁通门传感器和控制处理电路，每个所述磁通门传感器中均设有相互对应的激励线圈和感应线圈；该控制处理电路包括：激励信号产生模块，选频放大模块、相敏整流模块、平滑滤波模块、环境磁场获取模块、振动数据统计模块激励线圈根据激励信号产生模块发送的激励信号，产生激励磁场信号；感应线圈用于根据接收到激励磁场信号和环境磁场信号产生感应电流信号，感应电流信号依次经过选频放大、整流、平滑滤波后，计算得到环境磁场数据，对两段环境磁场数据进行比较和计算，得到微振动角度；本发明测量得到的信号精准，噪声小，容易分析，数据质量好。

技术领域

本发明涉及微振动测量技术领域，尤其涉及一种基于磁场的微振动测量装置以及一种基于磁场的微振动测量方法。

背景技术

在当今社会中，振动测量仪已经广泛应用于社会生产的各个方面，其可用于测量振动速度，加速度和位移值。而在当前市面上绝大部分的振动测量仪是轴承结构的，测得的振动信号则包含了工件的振动，因而工件的振动是产生噪声的主要来源。轴承的振动噪声综合反映轴承的动态性能及质量水平。再有就是现有技术水平的振动测量仪精度偏低。而在制造工业，航空航天工业以及国防军事工业中，越来越需要精密和超精密的加工测量，因此现有许多技术水平无法满足高精度，高稳平台的需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于磁场的微振动测量装置，包括：

两个以上的磁通门传感器和控制处理电路；

每个所述磁通门传感器中均设有相互对应的激励线圈和感应线圈；

所述控制处理电路中包括：激励信号产生模块，选频放大模块、相敏整流模块、平滑滤波模块、环境磁场获取模块、振动数据统计模块；

所述激励信号产生模块用于产生激励信号；

磁通门传感器中每个激励线圈均与所述激励信号产生模块连接，用于根据接收到的激励信号，产生激励磁场信号；

所述感应线圈用于接收混合磁场信号，并根据该混合磁场信号产生感应电流信号，所述混合磁场信号由对应的激励线圈所产生的激励磁场信号和外部的环境磁场信号混合而成；

所述选频放大模块与所述感应线圈相连接，用于对接收到感应电流信号进行选频放大，得到感应电流信号的二次谐波信号；

所述相敏整流模块与所述选频放大模块相连接，用于对二次谐波信号进行整流电路，并进行信号翻转；

所述平滑滤波模块与所述相敏整流模块相连接，用于对经过翻转的二次谐波信号进行平滑滤波，得到直流信号；

所述环境磁场获取模块与所述平滑滤波模块相连接，用于将直流信号乘以预定的标定系数，得到环境磁场数据；

所述振动数据统计模块与所述环境磁场获取模块相连接，用于接收所有磁通门传感器所对应的环境磁场数据，利用小波分析找出每段环境磁场数据中的微振动数据段，将相同时间段内的两段微振动数据段进行比较，得到两段微振动数据段之间的磁场差，再通过该磁场差计算得到两对应磁通门传感器之间的微振动角度。

进一步，所述控制处理电路中设有反馈调节模块，所述反馈调节模块分别与所述平滑滤波模块和所述感应线圈连接，用于将平滑滤波模块中的直流信号与所述感应线圈所产生的感应电流信号相减得到信号差值，并根据该信号差值对感应线圈所产生的感应电流信号进行负反馈调节。

进一步，所述激励信号产生模块与激励线圈之间依次连接有：功率放大模块、谐振模块；

所述功率放大模块与所述激励信号产生模块相连接，用于对激励信号的功率进行放大；