一種位移傳感器和測(cè)量位移的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種位移傳感器和測(cè)量位移的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國(guó)煤炭、化工、石油、冶金等領(lǐng)域設(shè)備多采用位移傳感器或行程傳感器以 實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)效率。然而當(dāng)前市場(chǎng)中傳統(tǒng)的位移傳感器多采用干簧管電 阻分壓式，干簧管在震動(dòng)劇烈環(huán)境中易碎，而且精度相對(duì)較差；基于霍爾效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的位移傳 感器，功耗大，價(jià)格成本高，性價(jià)比差，不適于規(guī)模生產(chǎn)制造；采用磁致伸縮技術(shù)設(shè)計(jì)的位移 傳感器雖然精度很高，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，制造成本相對(duì)較高，價(jià)格昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提出一種位移傳感器和測(cè)量位移的方法，通過(guò)檢測(cè)諧振電路的 諧振頻率獲取位移的大小，該位移傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，位移計(jì)算簡(jiǎn)便準(zhǔn)確。
[0004] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0005] 一方面，本發(fā)明提供一種位移傳感器，包括：
[0006] 圓錐形位移體、LC諧振電路和諧振檢測(cè)模塊，所述諧振檢測(cè)模塊用于檢測(cè)LC諧 振電路的諧振頻率，所述圓錐形位移體穿過(guò)所述LC諧振電路的電感線圈，所述LC諧振 電路的電感線圈沿所述圓錐形位移體的中心軸線移動(dòng)；所述電感線圈移動(dòng)到起始位置 時(shí)，獲取所述LC諧振電路的諧振頻率D min;所述電感線圈移動(dòng)到結(jié)束位置時(shí)，獲取所述 LC諧振電路的諧振頻率0_;所述電感線圈移動(dòng)到測(cè)試位置，所述電感線圈產(chǎn)生的位移
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種位移傳感器，其特征在于，包括：圓錐形位移體、LC諧振電路和諧振檢測(cè)模塊， 所述諧振檢測(cè)模塊用于檢測(cè)LC諧振電路的諧振頻率，所述圓錐形位移體穿過(guò)所述LC諧振 電路的電感線圈，所述LC諧振電路的電感線圈沿所述圓錐形位移體的中心軸線移動(dòng)；所述 電感線圈移動(dòng)到起始位置時(shí)，獲取所述LC諧振電路的諧振頻率Dmin;所述電感線圈移動(dòng)到 結(jié)束位置時(shí)，獲取所述LC諧振電路的諧振頻率D_;所述電感線圈移動(dòng)到測(cè)試位置，所述電 感線圈產(chǎn)生的位移
，其中，H是所述起始位置和所述結(jié)束位置之間的 距離，D是測(cè)試位置LC諧振電路的諧振頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述LC諧振電路沿所述圓錐形位移體的 中心軸線移動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述起始位置位于所述圓錐形位移體的 頂部，所述結(jié)束位置位于所述圓錐形位移體的底部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述LC諧振電路為L(zhǎng)C并聯(lián)諧振模塊，電 感與電容并聯(lián)形成閉合回路，所述諧振檢測(cè)模塊與所述電容的兩端連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移傳感器，其特征在于，所述諧振檢測(cè)模塊還用于為所述 LC諧振電路提供交變電流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的位移傳感器，其特征在于，還包括微處理器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器和運(yùn) 算放大器，所述微處理器的輸入端連接所述諧振檢測(cè)模塊的輸出端，所述微處理器依次與 數(shù)模轉(zhuǎn)換器，運(yùn)算放大器連接；所述微處理器獲取所述諧振檢測(cè)模塊的讀數(shù)并進(jìn)行位移計(jì) 算，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的模擬量，經(jīng)所述運(yùn)算放大器將所述模擬量進(jìn) 行放大，并調(diào)整至電平信號(hào)的預(yù)設(shè)范圍輸出。
7. -種測(cè)量位移的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟： LC諧振電路輸入交變電流，所述LC諧振電路由電感線圈和電容并聯(lián)組成，所述LC諧振 電路的電感線圈沿圓錐形位移體的中心軸線移動(dòng)； 所述電感線圈移動(dòng)到起始位置時(shí)，獲取所述LC諧振電路的諧振頻率Dmin; 所述電感線圈移動(dòng)到結(jié)束位置時(shí)，獲取所述LC諧振電路的諧振頻率D_; 所述電感線圈移動(dòng)到測(cè)試位置，所述電感線圈產(chǎn)生的位移
，其 中，H是所述起始位置和所述結(jié)束位置之間的距離，D是測(cè)試位置LC諧振電路的諧振頻率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述起始位置為測(cè)量范圍的起始位置，所 述結(jié)束位置為測(cè)量范圍的結(jié)束位置。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種位移傳感器和測(cè)量位移的方法。該位移傳感器包括：圓錐形位移體、LC諧振電路和諧振檢測(cè)模塊，所述諧振檢測(cè)模塊用于檢測(cè)LC諧振電路的諧振頻率，所述圓錐形位移體穿過(guò)所述LC諧振電路的電感線圈，所述LC諧振電路的電感線圈沿所述圓錐形位移體的中心軸線移動(dòng)；所述電感線圈移動(dòng)到起始位置，獲取所述LC諧振電路的諧振頻率Dmin；所述電感線圈移動(dòng)到結(jié)束位置，獲取所述LC諧振電路的諧振頻率Dmax；所述電感線圈移動(dòng)到測(cè)試位置，所述電感線圈產(chǎn)生的位移其中，H是所述起始位置和所述結(jié)束位置之間的距離，D是測(cè)試位置LC諧振電路的諧振頻率。本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)諧振電路的諧振頻率獲取位移的大小，該位移傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，位移計(jì)算簡(jiǎn)便準(zhǔn)確。
【IPC分類】G01B7-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104776791
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510183991
【發(fā)明人】陸庭鍇, 余佳鑫, 馬鵬宇, 黃金福, 馮卓照, 王新軍, 郭偉文, 仲兆峰
【申請(qǐng)人】廣州日濱科技發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日