位移檢測(cè)電路、電渦流位移傳感器及其校正電路和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種位移檢測(cè)電路、電渦流位移傳感器 及其校正電路和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電渦流傳感器作為非接觸式測(cè)量元器件，應(yīng)用在位移檢測(cè)裝置中，圖1是電渦流 傳感器的輸出電壓與檢測(cè)距離的曲線圖，如圖1所示，電渦流傳感器輸出的電壓在一定的 檢測(cè)范圍內(nèi)，與檢測(cè)距離呈線性關(guān)系，但是超出一定的范圍其輸出的電壓與檢測(cè)的距離不 再為線性關(guān)系，因此電渦流傳感器的非線性校正技術(shù)的引用是至關(guān)重要的。圖1中示意性 示出了檢測(cè)距離SO處為線性拐點(diǎn)處，在檢測(cè)距離SO處，電渦流傳感器的輸出電壓為V0,其 中，檢測(cè)距離是指檢測(cè)體與電渦流傳感器的探頭之間的距離。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，電渦流位移傳感器線性校正方法主要兩種方法，一種為軟件線性校 正法，其方法是通過芯片將原始數(shù)據(jù)采集進(jìn)來，再通過曲線擬合等方法來進(jìn)行校正，這種方 法必須要通過程序處理，故響應(yīng)速度較慢，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差。另一種方法是通過硬件電路來實(shí) 現(xiàn)校正，目前常用的方法是通過指數(shù)運(yùn)算電路實(shí)現(xiàn)線性補(bǔ)償?shù)?，這種方法電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，且 指數(shù)運(yùn)算電路只對(duì)較遠(yuǎn)處起作用，對(duì)較近的距離反而具有衰減作用，影響補(bǔ)償效果。
[0004] 針對(duì)上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種位移檢測(cè)電路、電渦流位移傳感器及其校正電路和方 法，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中電渦流位移傳感器的校正電路的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)問題。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了 一種電渦流位移傳感器的校正電路，包括： 產(chǎn)生電路，輸入端用于接收所述電渦流位移傳感器的輸出電壓，輸出端用于輸出與所述輸 出電壓成比例的調(diào)節(jié)電壓；二極管，陽極與所述產(chǎn)生電路的輸出端相連接；以及加法電路， 輸入端與所述二極管的陰極相連接，并接收所述輸出電壓，輸出端用于輸出對(duì)所述輸出電 壓進(jìn)行補(bǔ)償后的校正電壓。
[0007] 進(jìn)一步地，所述產(chǎn)生電路包括：第一運(yùn)算放大器，輸入端用于接收所述輸出電壓， 輸出端與所述二極管的陽極相連接；以及第一外圍電路，與所述第一運(yùn)算放大器相連接。
[0008] 進(jìn)一步地，所述第一外圍電路包括：第一電阻，第一端用于接收所述輸出電壓，第 二端與所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端相連接；第二電阻，連接在第一節(jié)點(diǎn)和信號(hào)地之 間，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)為所述第一電阻的第二端與所述第一運(yùn)算放大器的正相輸入端之 間的節(jié)點(diǎn)；第三電阻，連接在信號(hào)地和所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端之間；以及第四 電阻，連接在第二節(jié)點(diǎn)和第三節(jié)點(diǎn)之間，其中，所述第二節(jié)點(diǎn)為所述第三電阻與所述第一運(yùn) 算放大器的反相輸入端之間的節(jié)點(diǎn)，所述第三節(jié)點(diǎn)為所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述 二極管的陽極之間的節(jié)點(diǎn)。
[0009] 進(jìn)一步地，所述第一電阻和所述第三電阻的阻值相同，所述第二電阻和所述第四 電阻的阻值相同。
[0010] 進(jìn)一步地，所述加法電路包括：第二運(yùn)算放大器，輸入端與所述二極管的陰極相連 接，并接收所述輸出電壓，輸出端用于輸出所述校正電壓；以及第二外圍電路，與所述第二 運(yùn)算放大器相連接。
[0011] 進(jìn)一步地，所述第二外圍電路包括：第五電阻，第一端用于接收所述輸出電壓，第 二端與所述第二運(yùn)算放大器的正相輸入端相連接；第六電阻，連接在所述二極管的陰極與 所述第二運(yùn)算放大器的正相輸入端之間；第七電阻，連接在信號(hào)地和所述第二運(yùn)算放大器 的反相輸入端之間；以及第八電阻，連接在第四節(jié)點(diǎn)和所述第二運(yùn)算放大器的輸出端之間， 其中，所述第四節(jié)點(diǎn)為所述第七電阻與所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端之間的節(jié)點(diǎn)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述第五電阻和所述第七電阻的阻值相同，所述第六電阻和所述第八 電阻的阻值相同。
[0013] 進(jìn)一步地，所述校正電路還包括：第九電阻，連接在所述二極管的陰極與信號(hào)地之 間。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一方面，還提供了一種電渦流位移傳感器，該電渦流位移 傳感器包括本發(fā)明上述內(nèi)容所提供的任一種電渦流位移傳感器的校正電路。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一方面，還提供了一種位移檢測(cè)電路，該位移檢測(cè)電路包 括本發(fā)明上述內(nèi)容所提供的任一種電渦流位移傳感器。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的又一方面，還提供了一種電渦流位移傳感器的校正方法的實(shí) 施例，包括：在所述電渦流位移傳感器的輸出電壓大于預(yù)設(shè)電壓的情況下，計(jì)算與所述輸出 電壓成比例的調(diào)節(jié)電壓；以及利用所述調(diào)節(jié)電壓對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行補(bǔ)償，得到所述輸出 電壓的校正電壓。
[0017] 在本發(fā)明實(shí)施例中，采用具有以下結(jié)構(gòu)的電渦流位移傳感器的校正電路：產(chǎn)生電 路，輸入端用于接收所述電渦流位移傳感器的輸出電壓，輸出端用于輸出與所述輸出電壓 成比例的調(diào)節(jié)電壓；二極管，陽極與所述產(chǎn)生電路的輸出端相連接；以及加法電路，輸入端 與所述二極管的陰極相連接，并接收所述輸出電壓，輸出端用于輸出對(duì)所述輸出電壓進(jìn)行 補(bǔ)償后的校正電壓。通過利用產(chǎn)生電路產(chǎn)生與電渦流位移傳感器的輸出電壓成比例的調(diào)節(jié) 電壓，并將調(diào)節(jié)電壓和原始的輸出電壓均輸送至加法電路，實(shí)現(xiàn)了利用調(diào)節(jié)電壓來對(duì)輸出 電壓進(jìn)行補(bǔ)償，得到校正電壓。校正電路中二極管的設(shè)置則能夠保障在輸出電壓達(dá)到某個(gè) 電壓值之前，二極管是截止的，加法電路只接收到輸出電壓，在輸出電壓達(dá)到這個(gè)電壓值之 后，二極管導(dǎo)通，加法電路利用調(diào)節(jié)電壓來對(duì)輸出電壓進(jìn)行補(bǔ)償，得到校正電壓，即實(shí)現(xiàn)了 在電渦流位移傳感器的輸出電壓與檢測(cè)距離成線性時(shí)，不進(jìn)行電壓的補(bǔ)償，當(dāng)二者成非線 性關(guān)系時(shí)，進(jìn)行電壓補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)線性校正。此種校正電路只需產(chǎn)生相關(guān)調(diào)節(jié)電壓，利用加法 電路進(jìn)行電壓補(bǔ)償，同時(shí)利用二極管的導(dǎo)通或截止來控制補(bǔ)償與否，電路的搭建比較簡(jiǎn)單， 達(dá)到了降低電路成本，提高電路穩(wěn)定性的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)中電渦流位移傳 感器的校正電路的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的技術(shù)問題。
【附圖說明】
[0018] 此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0019] 圖1是電渦流傳感器的輸出電壓與檢測(cè)距離的曲線圖；
[0020] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電渦流位移傳感器的校正電路的示意圖；
[0021] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電渦流位移傳感器的校正電路中二極管D的電壓與電 流的曲線圖；
[0022] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電渦流位移傳感器的校正電路進(jìn)行電壓校正后，電渦 流傳感器的輸出電壓與檢測(cè)距離的曲線圖；
[0023] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電渦流位移傳感器的校正電路的電路圖；以及
[0024] 圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電渦流位移傳感器的校正方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的 附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是 本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0026] 需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語"第一"、"第 二"等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用 的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或 描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語"包括"和"具有"以及他們的任何變形，意圖在于 覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限 于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn) 品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0027] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電渦流位移傳感器的校正電路的示意圖，如圖2所示， 該校正電路包括產(chǎn)生電路10、二極管D和加法電路20。
[0028] 產(chǎn)生電路10的輸入端用于接收電渦流位移傳感器的輸出電壓，輸