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远程检测磁致伸缩位移传感器

  在现有技术中的高温反应炉位移检测:由于反应炉中温度有150度,常规位移检测方式不适用,因此常使用磁致伸缩位移传感器

  磁致伸缩位移传感器,是利用磁致伸缩原理、通过两个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置的。测量元件是一根波导管,波导管内的敏感元件由特殊的磁致伸缩材料制成的。测量过程是由传感器的电子室内产生电流脉冲,该电流脉冲在波导管内传输,从而在波导管外产生一个圆周磁场,当该磁场和套在波导管上作为位置变化的活动磁环产生的磁场相交时,由于磁致伸缩的作用,波导管内会产生一个应变机械波脉冲信号,这个应变机械波脉冲信号以固定的声音速度传输,并很快被电子室所检测到。但是,由于反应炉温度过高,磁致伸缩传感器电子仓只能安装在100米处,这给回波信号处理造成了诸多干扰和困难。

  现国内某研究所开发了一种用于远程位移检测的磁致伸缩位移传感器,其能够削弱温度、距离对磁致伸缩传感器回波信号的影响。

远程检测磁致伸缩位移传感器
远程检测磁致伸缩位移传感器

  远程位移检测的磁致伸缩位移传感器包括单片机和与单片机连接的信号处理单元,信号处理单元包括第一线圈、第二线圈、第一运放器、第二运放器、第三运放器、带通滤波器、比较器、高速光耦器,第-线圈的输出端连接第一运放器,第二线圈的输出端连接第二运放器,第一运放器和第二运放器的输出端连接第三运放器,第三运放器的输出端分别连接带通滤波器和比较器的输入端,带通滤波器的输出端连接至比较器的输入端,比较器的输出端连接至高速光耦器,高速光耦器连接至单片机。.

  磁致伸缩位移传感器包括调零满读单元,调零满读单元的输出端连接至单片机。

  磁致伸缩位移传感器包括高压脉冲输出单元,高压脉冲输出单元的输入端连接至单片机。

  磁致伸缩位移传感器包括供电模块,供电模块向单片机提供12转5v的电源;供电模块向信号处理单元提供12转土12v的电源。

  供电模块还包括隔离电源,隔离电源的输入端连接至供电模块,隔离电源的输出端连接至高压脉冲输出单元。

  单片机还设置有4-20mA的输出电流。

  磁致伸缩传感器电子仓中设置有单片机和与单片机连接的信号处理单元,信号处理单元包括第一线圈、第二线圈、第一运放器、第二运放器、第三运放器、带通滤波器、比较器、高速光耦器,设置有多阶运放器,采用高速低噪声运放组成仪表放大器,用于弱信号放大,然后再根据回波信号特性,设计低通有源滤波器,进一步滤除干扰信号,经过高速比较器生成脉冲信号,单片机捕获脉冲宽度,从而实现了信号的远程检测和位移读取,降低在高温反应炉中温度对位移检测的影响。