位移检测电路、电涡流位移传感器及其校正电路和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种位移检测电路、电涡流位移传感器 及其校正电路和方法。
【背景技术】
[0002] 电涡流传感器作为非接触式测量元器件，应用在位移检测装置中，图1是电涡流 传感器的输出电压与检测距离的曲线图，如图1所示，电涡流传感器输出的电压在一定的 检测范围内，与检测距离呈线性关系，但是超出一定的范围其输出的电压与检测的距离不 再为线性关系，因此电涡流传感器的非线性校正技术的引用是至关重要的。图1中示意性 示出了检测距离SO处为线性拐点处，在检测距离SO处，电涡流传感器的输出电压为V0,其 中，检测距离是指检测体与电涡流传感器的探头之间的距离。
[0003] 现有技术中，电涡流位移传感器线性校正方法主要两种方法，一种为软件线性校 正法，其方法是通过芯片将原始数据采集进来，再通过曲线拟合等方法来进行校正，这种方 法必须要通过程序处理，故响应速度较慢，动态响应较差。另一种方法是通过硬件电路来实 现校正，目前常用的方法是通过指数运算电路实现线性补偿等，这种方法电路设计复杂，且 指数运算电路只对较远处起作用，对较近的距离反而具有衰减作用，影响补偿效果。
[0004] 针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供了一种位移检测电路、电涡流位移传感器及其校正电路和方 法，以至少解决现有技术中电涡流位移传感器的校正电路的电路结构复杂的技术问题。
[0006] 根据本发明实施例的一个方面，提供了 一种电涡流位移传感器的校正电路，包括： 产生电路，输入端用于接收所述电涡流位移传感器的输出电压，输出端用于输出与所述输 出电压成比例的调节电压；二极管，阳极与所述产生电路的输出端相连接；以及加法电路， 输入端与所述二极管的阴极相连接，并接收所述输出电压，输出端用于输出对所述输出电 压进行补偿后的校正电压。
[0007] 进一步地，所述产生电路包括：第一运算放大器，输入端用于接收所述输出电压， 输出端与所述二极管的阳极相连接；以及第一外围电路，与所述第一运算放大器相连接。
[0008] 进一步地，所述第一外围电路包括：第一电阻，第一端用于接收所述输出电压，第 二端与所述第一运算放大器的正相输入端相连接；第二电阻，连接在第一节点和信号地之 间，其中，所述第一节点为所述第一电阻的第二端与所述第一运算放大器的正相输入端之 间的节点；第三电阻，连接在信号地和所述第一运算放大器的反相输入端之间；以及第四 电阻，连接在第二节点和第三节点之间，其中，所述第二节点为所述第三电阻与所述第一运 算放大器的反相输入端之间的节点，所述第三节点为所述第一运算放大器的输出端与所述 二极管的阳极之间的节点。
[0009] 进一步地，所述第一电阻和所述第三电阻的阻值相同，所述第二电阻和所述第四 电阻的阻值相同。
[0010] 进一步地，所述加法电路包括：第二运算放大器，输入端与所述二极管的阴极相连 接，并接收所述输出电压，输出端用于输出所述校正电压；以及第二外围电路，与所述第二 运算放大器相连接。
[0011] 进一步地，所述第二外围电路包括：第五电阻，第一端用于接收所述输出电压，第 二端与所述第二运算放大器的正相输入端相连接；第六电阻，连接在所述二极管的阴极与 所述第二运算放大器的正相输入端之间；第七电阻，连接在信号地和所述第二运算放大器 的反相输入端之间；以及第八电阻，连接在第四节点和所述第二运算放大器的输出端之间， 其中，所述第四节点为所述第七电阻与所述第二运算放大器的反相输入端之间的节点。
[0012] 进一步地，所述第五电阻和所述第七电阻的阻值相同，所述第六电阻和所述第八 电阻的阻值相同。
[0013] 进一步地，所述校正电路还包括：第九电阻，连接在所述二极管的阴极与信号地之 间。
[0014] 根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种电涡流位移传感器，该电涡流位移 传感器包括本发明上述内容所提供的任一种电涡流位移传感器的校正电路。
[0015] 根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种位移检测电路，该位移检测电路包 括本发明上述内容所提供的任一种电涡流位移传感器。
[0016] 根据本发明实施例的又一方面，还提供了一种电涡流位移传感器的校正方法的实 施例，包括：在所述电涡流位移传感器的输出电压大于预设电压的情况下，计算与所述输出 电压成比例的调节电压；以及利用所述调节电压对所述输出电压进行补偿，得到所述输出 电压的校正电压。
[0017] 在本发明实施例中，采用具有以下结构的电涡流位移传感器的校正电路：产生电 路，输入端用于接收所述电涡流位移传感器的输出电压，输出端用于输出与所述输出电压 成比例的调节电压；二极管，阳极与所述产生电路的输出端相连接；以及加法电路，输入端 与所述二极管的阴极相连接，并接收所述输出电压，输出端用于输出对所述输出电压进行 补偿后的校正电压。通过利用产生电路产生与电涡流位移传感器的输出电压成比例的调节 电压，并将调节电压和原始的输出电压均输送至加法电路，实现了利用调节电压来对输出 电压进行补偿，得到校正电压。校正电路中二极管的设置则能够保障在输出电压达到某个 电压值之前，二极管是截止的，加法电路只接收到输出电压，在输出电压达到这个电压值之 后，二极管导通，加法电路利用调节电压来对输出电压进行补偿，得到校正电压，即实现了 在电涡流位移传感器的输出电压与检测距离成线性时，不进行电压的补偿，当二者成非线 性关系时，进行电压补偿，实现线性校正。此种校正电路只需产生相关调节电压，利用加法 电路进行电压补偿，同时利用二极管的导通或截止来控制补偿与否，电路的搭建比较简单， 达到了降低电路成本，提高电路稳定性的技术效果，进而解决了现有技术中电涡流位移传 感器的校正电路的电路结构复杂的技术问题。
【附图说明】
[0018] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0019] 图1是电涡流传感器的输出电压与检测距离的曲线图；
[0020] 图2是根据本发明实施例的电涡流位移传感器的校正电路的示意图；
[0021] 图3是根据本发明实施例的电涡流位移传感器的校正电路中二极管D的电压与电 流的曲线图；
[0022] 图4是根据本发明实施例的电涡流位移传感器的校正电路进行电压校正后，电涡 流传感器的输出电压与检测距离的曲线图；
[0023] 图5是根据本发明实施例的电涡流位移传感器的校正电路的电路图；以及
[0024] 图6是根据本发明实施例的电涡流位移传感器的校正方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范 围。
[0026] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"第一"、"第 二"等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用 的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或 描述的那些以外的顺序实施。此外，术语"包括"和"具有"以及他们的任何变形，意图在于 覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限 于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产 品或设备固有的其它步骤或单元。
[0027] 图2是根据本发明实施例的电涡流位移传感器的校正电路的示意图，如图2所示， 该校正电路包括产生电路10、二极管D和加法电路20。
[0028] 产生电路10的输入端用于接收电涡流位移传感器的输出电压，输