[发明专利]一种电涡流位移传感器的干扰磁场噪声消除方法有效
| 申请号： | 202010996893.5 | 申请日： | 2020-09-21 |
| 公开（公告）号： | CN112179259B | 公开（公告）日： | 2022-01-28 |
| 发明（设计）人： | 潘成亮;任淑鹏;卢建池;吴天强;吴家豪;石超;丰安辉;胡民港 | 申请（专利权）人： | 合肥工业大学 |
| 主分类号： | G01B7/02 | 分类号： | G01B7/02 |
| 代理公司： | 合肥金安专利事务所(普通合伙企业) 34114 | 代理人： | 吴娜 |
| 地址： | 230009 安*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 涡流 位移 传感器 干扰 磁场 噪声 消除 方法 | ||
1.一种电涡流位移传感器的干扰磁场噪声消除方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：
(1)选取一个通用的传感器探头，传感器探头的前端设置有用于测量探测线圈与目标导体之间的距离x的探测线圈，探测线圈受到周围环境中干扰磁场B的影响；
(2)选取一个通用的位移测量模块，设计制作一个干扰磁场检测模块和一个磁场噪声消除模块，探测线圈依次通过同轴电缆和电缆接口分别连接到位移测量模块和干扰磁场检测模块，位移测量模块和干扰磁场检测模块的输出信号均连接到磁场噪声消除模块；
(3)干扰磁场检测模块的输出信号为干扰磁场信号Um；位移测量模块的输出信号包含待测位移信号Ux和干扰磁场噪声Nm；
(4)干扰磁场噪声Nm与干扰磁场信号Um之间存在相关性，利用磁场标定系统，测得Nm与Um的频率特性方程如下：
Nm＝H(s)·Um (1)
(5)频率特性参量H(s)存储在磁场噪声消除模块内，使得干扰磁场检测模块输出的干扰磁场信号Um通过方程(1)转换为干扰磁场噪声Nm，并与位移测量模块的输出信号Ux+Nm相减，则磁场噪声消除模块的输出信号为消除了干扰磁场噪声Nm的待测位移信号Ux；
所述的干扰磁场检测模块是由隔离放大器、低通滤波器构成的模拟运算电路，所述隔离放大器的输入端作为干扰磁场检测模块的输入端，与电缆接口相连，隔离放大器的输出端与低通滤波器的输入端相连，低通滤波器的输出端作为干扰磁场检测模块的输出端。
2.根据权利要求1所述的电涡流位移传感器的干扰磁场噪声消除方法，其特征在于：所述的磁场噪声消除模块是由模数转换器和微处理器组成的数字运算电路，所述模数转换器由第一模数转换器和第二模数转换器组成，所述微处理器包括含频率特性转换模块和减法运算模块，第一模数转换器将干扰磁场检测模块输出的干扰磁场信号转化为数字信号Um，第二模数转换器将位移测量模块的输出信号转化为数字信号Ux+Nm；微处理器存储磁场标定系统测量获得的频率特性参量H(s)，利用频率特性转换模块将干扰磁场信号Um转换为干扰磁场噪声Nm，再利用减法运算模块与位移测量模块的输出信号Ux+Nm相减，即微处理器完成以下运算过程：
Ux+Nm-H(s)·Um＝Ux+Nm-Nm＝Ux (2)
则磁场噪声消除模块的输出信号为消除了干扰磁场噪声Nm的待测位移信号Ux。
3.根据权利要求1所述的电涡流位移传感器的干扰磁场噪声消除方法，其特征在于：所述频率特性参量H(s)包含幅频特性A(ω)和相频特性
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