[发明专利]电涡流传感器

说明书

电涡流传感器，目前单纯的使用模拟电路补偿时局限性高，调节的维度少，不能解决传感器测量精度低的问题。另外单端驱动电感的方法固然简单，其测量电感的精度不高，共模噪声不能抑制，本发明创造要解决的技术问题是准确测出探头温度与环境温度两类温度来补偿。本发明创造的测量精度不收温度变化影响，可自定义传感器的灵敏度，适应不同的后端接口，生产工艺简化，工人无需对传感器标定记录，使用特定工装，传感器可完成自矫正。

技术领域

本发明创造涉及传感器领域，尤其涉及一种电涡流传感器领域。

背景技术

电涡流传感器是基于法拉第电磁感应原理，利用电涡流效应来快速非接触式的测量被测金属导体距探头表面的距离，但由于探头制作工艺的问题，其电感量的变化并不与距离成绝对线性，单纯使用该理论制作的传感器绝对精度低，测量结果线性度差、而且环境温度变化也会对探头线圈的电感量微弱影响，这要求必须对多个环境因素进行补偿，以及出厂前的人工矫正与标注。目前单纯的使用模拟电路补偿时局限性高，调节的维度少，不能解决传感器测量精度低的问题。另外单端驱动电感的方法固然简单，其测量电感的精度不高，共模噪声不能抑制。

针对此，如果研究一种电涡流传感器可以自适应的补偿环境温度，探头自身误差的，可以更大发挥电涡流传感在高速小位移测量的作用。并且可解决每个传感器出厂都需要人工矫正，标注灵敏度的问题。极大简化生成流程，拓展应用空间。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明创造要解决的技术问题是准确测出探头温度与环境温度两类温度来补偿。

本发明创造采用的解决方案是：

电涡流传感器其工作步骤分为第一线程、第二线程和第三条线程，特征在于所述的第一线程利用CPU产生双路驱动脉冲，差分驱动电涡流探头，经过低噪放大器后，进入AD差分采样，进入CPU等待其他两路测量值综合补偿。

所述的CPU优选用自带16位AD的NXP公司下的KL16。

第二线程是使用恒流源注入探头，经过低通滤波器后，放大再进入AD采样，计算出探头温度值后与环境温度一同补偿传感器的线性度。

第三线程，是通过CPU自带的温度传感器测量出环境温度。通过两类温度补偿后，利用CPU的DA功能输出测量信号。其中温度补偿曲线是由大量的试验数据，通过大数据建模的方法演推出一个通用的补偿模型，最终达到简化传感器校正流程的效果。

有益效果

采用上述解决方案后，本发明创造的测量精度不收温度变化影响，可自定义传感器的灵敏度，适应不同的后端接口，生产工艺简化，工人无需对传感器标定记录，使用特定工装，传感器可完成自矫正。

附图说明

图1为本发明创造的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明创造进行进一步阐述：

电涡流传感器的线程启动后，探头在驱动脉冲中叠加恒流源来测量探头内部的温度变化，因为温度的变化会引起电感量的变化，使用恒流源驱动后，可动态测量出温度变化对探头电感量的影响。

使用差分驱动探头，可抑制电路本身的共模噪声，提高测量精度。

使用NXP，KL16系列CPU完成传感器的智能补偿，针对其中的电感量计算的问题，利用采样保持的思路完成峰值的测量，其响应频率快，CPU开销小。