[发明专利]智能差动变压器式动静态位移变送器及其位移测量方法

权利要求书

1.智能差动变压器式动静态位移变送器，其特征在于：它包括电压/电流测量单元、温度测量单元、处理单元和存储单元，电压/电流测量单元、温度测量单元和存储单元分别与处理单元连接；电压/电流测量单元包括差动变压器和电压/电流处理模块，差动变压器的输出与电压/电流处理模块连接，电压/电流处理模块的输出与处理单元连接；处理单元包括处理器以及位移值计算模块、温度补偿模块和编号识别模块；所述的差动变压器包括初级线圈（1）、次级线圈a（2）、次级线圈b（3）、线圈骨架（4）、导磁外壳（5）、连接杆（6）和设于连接杆顶端的衔铁（7），线圈骨架（4）靠近导磁外壳（5）的一侧设有线圈腔（8），线圈骨架（4）的另一侧围成中空容腔（9），初级线圈（1）缠绕在线圈腔（8）靠近线圈骨架（4）的一侧，次级线圈a（2）和次级线圈b（3）对称缠绕在线圈腔（8）靠近导磁外壳（5）的一侧，次级线圈a（2）和次级线圈b（3）的截面呈阶梯形，次级线圈a（2）和次级线圈b（3）分别以线圈腔（8）的中心线向两端按递增方式水平对称绕制，连接杆（6）和衔铁（7）位于中空容腔（9）内；存储单元至少存储有设备编号、标定线性系数和温度补偿系数。

2.根据权利要求1所述的智能差动变压器式动静态位移变送器，其特征在于：所述的温度测量单元包括一个温度传感器和一个模数转换器，温度传感器的输出与模数转换器连接，模数转换器的输出与处理单元连接。

3.根据权利要求1所述的智能差动变压器式动静态位移变送器，其特征在于：所述的处理单元还可通过通信总线与上位机连接，通信总线包括RS-485总线或CAN总线。

4.根据权利要求1所述的智能差动变压器式动静态位移变送器，其特征在于：所述的处理器包括微处理器或现场可编程门阵列PFGA。

5.智能差动变压器式动静态位移变送器的位移测量方法，其特征在于：它包括以下步骤：

（1）驱动位移通过连接杆（6）将位移量传达至衔铁（7），衔铁（7）在中空容腔（9）

内左右平移，使得次级线圈a（2）与次级线圈b（3）的电动势之间产生差值；

（2）两个次级线圈之间的电动势差输出至信号调节电路，经调节后获得直流电压/电流值，再经模数转换器转换为目标数字电压/电流信号并传输至处理单元；

（3）温度传感器传感实时的环境温度值，通过模数转换器转换为目标数字温度信号并传输至处理单元；

（4）处理器读取存储单元中存储的标定线性系数，位移值计算模块将目标数字电压/电流信号与标定线性系数相乘，得到初始位移值；

（5）处理器根据目标数字温度信号读出该温度下的补偿系数，温度补偿模块将初始位移值与补偿系数相加，得到目标位移值。

6.根据权利要求5所述的智能差动变压器式动静态位移变送器的位移测量方法，其特征在于：它还可包括一个处理单元与上位机通信的步骤，处理单元根据上位机的操作指令，将目标位移值通过通信总线发送至上位机。

7.根据权利要求5所述的智能差动变压器式动静态位移变送器的位移测量方法，其特征在于：所述的智能差动变压器式动静态位移变送器可以独立工作，自主完成位移值的采集、计算和输出；同时，智能差动变压器式动静态位移变送器也可以通过通信总线与上位机连接，上位机通过编号寻址所述的智能差动变压器式动静态位移变送器，实现便捷的数据交换与处理，智能差动变压器式动静态位移变送器发送的数据包中包含有编号，便于上位机识别和处理。

8.根据权利要求5所述的智能差动变压器式动静态位移变送器的位移测量方法，其特征在于：所述的处理器可以脱离上位机的控制独立工作，根据其内部程序完成自主的某时间点静态目标位移值的测量和处理任务；或者接收来自上位机的时间点操作指令，采集该时间点的静态目标位移值并反馈至上位机。

9.根据权利要求5所述的智能差动变压器式动静态位移变送器的位移测量方法，其特征在于：所述的处理器可以脱离上位机的控制独立工作，根据其内部程序完成自主的某时间段内动态目标位移值的测量和处理任务；或者接收来自上位机某时间段的操作指令，读取测量频率、开始时间和结束时间信息，完成该时间段内的动态目标位移值的测量并反馈至上位机。