[发明专利]脉宽检波电路及电感式位移传感器

权利要求书

1.一种脉宽检波电路，用于电感式位移传感器中，其特征在于，包括振荡电路、线圈谐振电路以及调制电路；所述振荡电路的输出端与所述线圈谐振电路的输入端连接，所述线圈谐振电路的输出端与所述调制电路连接；

所述振荡电路用于生成驱动方波信号，并将所述驱动方波信号输出给所述线圈谐振电路；

所述线圈谐振电路用于生成与驱动方波信号频率相同的正弦波信号，并将所述正弦波信号输出给所述调制电路；

所述调制电路用于将所述正弦波信号转化为脉宽与被测位移成正比的脉宽调制信号。

2.根据权利要求1所述的脉宽检波电路，其特征在于，所述振荡电路包括晶振CY1以及正交移相器IC1；所述晶振CY1的输出端与所述正交移相器IC1的输入端连接；所述正交移相器IC1包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述线圈谐振电路的输入端连接，所述第二输出端与所述调制电路连接；

所述晶振CY1用于输出方波脉冲给所述正交移相器IC1；所述正交移相器IC1用于将方波脉冲转换成相位正交的第一方波信号、第二方波信号，并将所述第一方波信号作为驱动方波信号输出给所述线圈谐振电路，将所述第二方波信号输出给所述调制电路。

3.根据权利要求2所述的脉宽检波电路，其特征在于，所述线圈谐振电路包括：探头线圈L1以及谐振电容C1，所述探头线圈L1以及谐振电容C1构成并联谐振电路，所述并联谐振电路的第一端分别与所述移相器IC1的第一输出端、调制电路的第一输入端连接，所述并联谐振电路第二端接地；所述并联谐振电路用于在探头线圈L1的两端产生与驱动方波信号频率相同的正弦波信号，并将所述正弦波信号输出给所述调制电路。

4.根据权利要求3所述的脉宽检波电路，其特征在于，所述调制电路包括反相器IC2、异或门IC3以及隔离电容C2；所述隔离电容C2的第一端与所述并联谐振电路的第一端连接，所述隔离电容的第二端与所述反相器IC2的输入端连接，所述反相器IC2的输出端与所述异或门IC3的第一输入端连接，所述异或门IC3的第二输入端与所述正交移相器IC1的第二端连接；

所述隔离电容用于隔离所述正弦波信号中的直流成分，并将隔离后的正弦波信号输出给所述反相器IC2；

所述反相器IC2用于将隔离后的正弦波信号进行反相处理，并将反相处理后的正弦波信号输出给所述异或门IC3，所述异或门IC3用于对所述反相处理后的正弦波信号以及第二方波信号进行异或处理，得到脉宽与被测位移成正比的脉宽调制信号。

5.根据权利要求2所述的脉宽检波电路，其特征在于，所述晶振CY1输出的方波脉冲频率为300KHz～1MHz，所述正交移相器IC1的第一输出端输出的第一方波信号的相位为90度，所述正交移相器IC1的第二输出端输出的第二方波信号的相位为0度。

6.一种电感式位移传感器，其特征在于，包括：

权利要求1-5任意一项所述的脉宽检波电路以及与所述脉宽检波电路连接的信号调理电路；

所述信号调理电路用于将所述脉宽检波电路输出的脉宽与被测位移成正比的脉宽调制信号转化为大小与被测位移成正比的电压信号。

7.根据权利要求6所述的电感式位移传感器，其特征在于，所述信号调理电路包括：平滑滤波电路以及归一化电路，所述平滑滤波电路的输入端与所述脉宽检波电路的输出端连接，所述平滑滤波电路的输出端与所述归一化电路的输入端连接；

所述平滑滤波电路用于将所述脉宽检波电路输出的脉宽与被测位移成正比的脉宽调制信号进行平滑滤波，去除脉动成分，得到大小与被测位移成正比的直流电压值；

所述归一化电路用于将所述直流电压值进行放大、平移，归一化成预设的输出方式。

8.根据权利要求7所述的电感式位移传感器，其特征在于，所述平滑滤波电路包括：积分电阻R1与积分电容C3，所述积分电阻R1的第一端与所述脉宽检波电路的输出端连接，第二端与所述积分电容C3的第一端连接，且所述积分电容C3的第二端接地。