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原文传递一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统及方法

专利名称：	一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统及方法
摘要：	本发明提供了一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统及方法，包括：补偿线圈，用于对原始的激励线圈进行补偿；补偿电路，用于将激励信号移项、调幅和分压后加载到所述补偿线圈上，对所述补偿线圈进行驱动；信号调理电路，用于将经过补偿后的感应线圈输出的信号进行放大、自乘解调和滤波处理后，输出金属颗粒信号。本发明使传感器输出信号在较大的放大倍数的情况下不失真，进而实现了大管径下微小金属颗粒的检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	苏州仁正智探科技有限公司
发明人：	钱征华;武宪威;钱智;王冠;李奇;李鹏
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-26T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202311397873.6
公开号：	CN117129539A
代理机构：	成都东恒知盛知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	何健雄
分类号：	G01N27/26;G01N27/416;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/26;G01N27/416
申请人地址：	215000 江苏省苏州市相城区元和街道聚茂街185号活力商务广场D幢9层906-D室
主权项：	1.一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统，其特征在于，包括：补偿线圈，用于对原始的激励线圈进行补偿；补偿电路，用于将激励信号移项、调幅和分压后加载到所述补偿线圈上，对所述补偿线圈进行驱动；信号解调电路，用于将经过补偿后的感应线圈输出的信号进行放大、自乘解调和滤波处理后，输出金属颗粒信号；所述补偿线圈通过将固定匝数的漆包线缠绕在陶瓷骨架上，并固定在其中一个激励线圈的外侧，与一组激励线圈进行耦合；所述补偿电路通过移项电路、可控功率放大器搭建的电路对激励信号移项和调幅，并加载到所述补偿线圈上，使其平衡掉由于加工误差产生的不平衡磁场，进而平衡掉感应线圈输出的不平衡电压，其输出电压信号为：；输入到补偿线圈的信号幅值为：；为滑动变阻器RP3的阻值，/>为放大芯片U3的输出电压，/>为激励信号的电压，为加载到补偿线圈上的电压，/>为补偿线圈的阻抗；所述补偿电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C1、电容C2、滑动变阻器RP1、滑动变阻器RP2、滑动变阻器RP3、放大芯片U1、放大芯片U2和放大芯片U3；所述电阻R1的一端与所述滑动变阻器RP1的滑动端连接后接入激励信号Ve，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的一端和所述放大芯片U1的引脚2连接，所述电阻R2的另一端与所述放大芯片U1的引脚6、所述电阻R3的一端和所述滑动变阻器RP2的滑动端连接，所述滑动变阻器RP1的固定端与所述放大芯片U1的引脚3和所述电容C1的一端连接，所述电容C1的另一端接地，所述放大芯片U1的引脚4外接电源VEE，所述放大芯片U1的引脚7外接电源VCC，所述滑动变阻器RP2的固定端与所述放大芯片U2的引脚3和所述的电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端接地，所述电阻R3的另一端与所述电阻R4的一端和所述放大芯片U2的引脚2连接，所述电阻R4的另一端与所述放大芯片U2的引脚6、所述电阻R5的一端和所述放大芯片U3的引脚3连接，所述放大芯片U2的引脚4外接电源VEE，所述放大芯片U2的引脚7外接电源VCC，所述电阻R5的另一端接地，所述放大芯片U3的引脚2与所述电阻R6的一端和所述滑动变阻器RP3的滑动端连接，所述电阻R6的一端接地，所述滑动变阻器RP3的固定端与所述放大芯片U3的引脚6和所述电阻R7的一端连接，所述放大芯片U3的引脚4外接电源VEE，所述放大芯片U3的引脚7外接电源VCC，所述电阻R7的另一端与所述补偿线圈的第一接线端口连接，所述补偿线圈的第二接线端口接地。 2.根据权利要求1所述的用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统，其特征在于，所述信号调理电路包括信号放大电路、自乘解调电路和带通滤波电路，用于通过信号放大电路对信号进行两次放大、通过自乘解调电路进行解调，再通过带通滤波电路去除高频分量，输出金属颗粒信号。 3.根据权利要求2所述的用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统，其特征在于，所述信号调理电路，用于将经过补偿后的感应线圈输出的信号进行放大、自乘解调和滤波处理后，输出金属颗粒信号，其放大倍数为：； R9、R11为反馈电阻，R8、R10为接地电阻；所述信号放大电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、放大芯片U4、和放大芯片U5；将两组串联的感应线圈的一端的输出信号接入到所述放大芯片U4的引脚3，并与所述电阻R8的一端和所述电阻R9的一端连接，所述电阻R8的另一端接地，所述电阻R9的另一端与所述电阻R10的一端、所述电阻R11的一端、所述放大芯片U4的引脚6和所述放大芯片U5的引脚3连接，所述电阻R10的另一端接地，所述电阻R11的另一端与所述放大芯片U5的引脚6连接后输出放大信号。 4.根据权利要求3所述的用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统，其特征在于，所述自乘解调电路包括乘法器芯片U6；将所述放大芯片U5放大后的信号接入所述乘法器芯片U6的引脚1和引脚7，所述乘法器芯片U6的引脚2、引脚4和引脚8接地，所述乘法器芯片U6的引脚6外接电源VCC，所述乘法器芯片U6的引脚4外接电源VEE；所述乘法器芯片U6的引脚5输出解调后的信号。 5.根据权利要求4所述的用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统，其特征在于，所述带通滤波电路的中心频率为：；所述带通滤波电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电容C3、电容C4和放大芯片U7；将所述乘法器芯片U6解调后的信号接入所述电阻R12的一端，所述电阻R12的另一端与所述电容C3的一端、所述电容C4的一端和所述电阻R16的一端连接，所述电容C3的另一端接地，所述电容C4的另一端与所述电阻R13的一端和所述放大芯片U7的引脚3连接，所述电阻R13的另一端接地，所述电阻R16的另一端与所述电阻R15的一端和所述放大芯片U7的引脚6连接，所述电阻R15的另一端与所述电阻R14的一端和所述放大芯片U7的引脚2连接，所述电阻R14的另一端接地，所述放大芯片U7的引脚7外接电源VCC，所述放大芯片U7的引脚4外接电源VEE，经过滤波后的金属颗粒信号通过所述放大芯片U7的引脚6输出。 6.一种用于感应式油液磨屑传感器的补偿线圈系统及方法，其特征在于，包括如下步骤： S1.通过补偿线圈对原始的激励线圈进行补偿； S2.通过补偿电路将激励信号移项、调幅和分压后加载到所述补偿线圈上，对所述补偿线圈进行驱动； S3.通过信号调理电路将经过补偿后的感应线圈输出的信号进行放大、自乘解调和滤波处理后，输出金属颗粒信号。
所属类别：	发明专利