[发明专利]一种电涡流传感器、金属膜厚度监测系统及方法

权利要求书

1.一种电涡流传感器，其特征在于，包括激励模块和接收模块：

激励模块，包括激励线圈、磁芯和第一电容，所述磁芯包括容纳部、束口部和缠绕部，所述容纳部和束口部连接以形成一放置腔，所述缠绕部设置在所述放置腔内，所述激励线圈绕设于所述缠绕部上，所述束口部远离所述容纳部的一侧的开口小于靠近所述容纳部的一侧的开口，所述第一电容和所述激励线圈连接以形成第一LC振荡回路；

接收模块，包括接收线圈和第二电容，所述接收线圈设置于所述束口部远离所述容纳部的一侧的开口处，所述第二电容和所述接收线圈连接以形成第二LC振荡回路。

2.根据权利要求1所述的电涡流传感器，其特征在于，所述束口部远离所述容纳部的一侧的开口和所述容纳部的距离越远，开口越小。

3.一种金属膜厚度监测系统，其特征在于，包括波形发生模块、信号采集及处理模块、主控模块和如权利要求1或2所述的电涡流传感器；

所述波形发生模块，输入端和所述主控模块连接，用于输出两个幅值大小相等、方向相反的第一交流信号和第二交流信号；

所述激励模块，包括由激励线圈和第一电容构成的第一LC振荡回路，所述第一LC振荡回路的输入端和所述波形发生模块的一个输出端连接，用于接收所述第一交流信号，基于所述第一交流信号激励被测金属膜产生交变磁场并输出第一输出信号；

所述接收模块，包括由接收线圈和第二电容构成的第二LC振荡回路，所述第二LC振荡回路的输入端和所述波形发生模块的另一个输出端连接，用于接收被测金属膜产生的交变磁场和所述第二交流信号，并基于所述第二交流信号和交变磁场输出第二输出信号；

所述信号采集及处理模块，一个输入端和所述激励模块连接，另一个输入端和所述接收模块连接，用于采集所述第一输出信号以及所述第一输出信号与所述第二输出信号的差值信号，并将采集的信号输出至所述主控模块；

所述主控模块，用于控制所述波形发生模块输出第一交流信号和第二交流信号，以及根据所述第一输出信号和所述差值信号计算得到被测金属膜厚度。

4.根据权利要求3所述的金属膜厚度监测系统，其特征在于，所述波形发生模块包括：波形发生器、功率放大器、稳幅电路、基准电路和反相器，所述波形发生器、所述功率放大器和所述稳幅电路依次串联，所述稳幅电路的一个输入端和所述基准电路连接，所述稳幅电路的一个输出端和所述激励模块连接，另一个输出端通过反相器和所述接收模块连接。

5.根据权利要求3所述的金属膜厚度监测系统，其特征在于，所述信号采集及处理模块包括：第一采集模块、第二采集模块、第一差分放大电路、第二差分放大电路、第三差分放大电路和第四差分放大电路，所述第一采集模块的输入端和所述激励模块连接，输出端分别和所述第一差分放大电路及第二差分放大电路连接，所述第二采集模块的输入端和所述接收模块连接，输出端和所述第三差分放大电路连接，所述第一差分放大电路的输出端和所述主控模块的一个输入端连接，所述第二差分放大电路的输出端和所述第四差分放大电路的一个输入端连接，所述第三差分放大电路的输出端和所述第四差分放大电路的另一个输入端连接，所述第四差分放大电路的输出端和所述主控模块的另一个输入端连接。

6.根据权利要求5所述的金属膜厚度监测系统，其特征在于，还包括AD转换模块，所述AD转换模块包括第一AD转换模块和第二AD转换模块；

所述第一AD转换模块的输入端和所述第一差分放大电路的输出端连接，输出端和所述主控模块的一个输入端连接，用于所述第一输出信号转换为数字信号；

所述第二AD转换模块的输入端和所述第四差分放大电路的输出端连接，输出端和所述主控模块的另一个输入端连接，用于将所述差值信号转换为数字信号。