专利名称：电感测微仪的制作方法
技术领域：
本实用新型设计测量装置，其特别是有关于一种电感测微仪。
背景技术：
在轴承行业自动装配设备中，广泛使用电感测微仪产品，电感测微仪前端所使用的传感器为差动变压器电感式传感器。差动变压器电感式传感器初级接受交流激励信号进行调制，输出为两个次级线圈的感应交流电压信号，此两信号相位相反，传感器根据被测量机械位移带动变压器中的磁芯位移，引起两组次级线圈中的交流电压信号幅值变化，此信号通过传感器电缆送至电感测微仪模拟电路进行测量。电感测微仪模拟电路组成，前置放大电路，解调电路，后级直流放大和调制波发生电路等几个基本的模块，其中前置放大电路处于与外界传感器交互的第一级。目前，电感测·微仪前级模拟电路都采用单端输入方式(如图I所示)，电感式传感器11输出次级绕组串接后，一端为信号输出至单端前级放大电路12，另一端接信号地，在信号传输过程中，由于所有现场数字设备(不一定是本机的，所有工厂环境都有可能，但近端设备干扰可能性大)都是干扰源，它们都通过外壳接地，并将高频干扰信号通过滤波器导入大地，所以与大地相连的机架台板都存在高频干扰信号。现场干扰信号通过两个途径导入电路，一是传感器输出电缆在现场布线中感应高频干扰信号，二是由于传感器就近接过引起地线回路电阻与干扰信号回流回路，所以从电感测微仪信号输入端表现为差模干扰信号。这些信号在传统单端输入方式前级放大电路中将同有用的检测信号一起被放大并处理，降低了电感测微仪的信噪比。从使用现象来看，主要表现为测量值无规律跳动(一般随机跳动量在O. 5-1微米左右)，并且由于工业现场干扰的不确定性，跳动数值不可控，时大时小，极大的影响了电感式测量在高精度方面的应用。

实用新型内容本实用新型目的在于提供一种测量精度高且抗干扰能力强的电感测微仪。为达成上述目的，本实用新型提出一种电感测微仪，包括前置放大电路、解调电路、后级直流放大和调制波发生电路，且其中前置放大电路为差分放大电路。本实用新型中，将现有的单端前级放大电路改进为差分前级放大电路，改进后的差动变压器电感式传感器两组次级线圈输出信号将分别输出接差分前级放大电路反相与同相两个输入端。传感器线圈中心串接点可接信号地，也可根据使用情况不接地。采用差分放大电路后，原先产生的传感器电缆传输中的感应高频干扰信号，将同时感应在差分放大器的两个信号输入端，信号从原先表现为对地差模干扰转变为共模干扰，并且由于前级电路两信号输入时都是针对信号地作用参考，原信号地线回路电阻与干扰信号回流回路产生的干扰对两输入端也同时表现为共模干扰。而改进后的前级差分放大电路具有很高的共模抑制比，所以对干扰信号有较强的抑制作用，电路信噪比大大提高。
图I为现有技术中电感测微仪的单端前级放大电路与电感式传感器连接的电路
原理图。图2为本实用新型实施例中电感测微仪的差分前级放大电路与电感式传感器连接的电路原理图。
具体实施方式
为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。电感测微仪包括前置放大电路、解调电路、后级直流放大和调制波发生电路等几个基本的模块，其中前置放大电路处于与外界传感器交互的第一级，上述前置放大电路、解调电路、后级直流放大和调制波发生电路等基本模块之间的连接关系对于本领域中具有通·常知识的人来说属于公知常识，在此不再详细描述。其中，电感式传感器将外界机械变形的位移量转换为交流电压信号的微小变化量，其电压幅值变化对应于机械位移变化，从整体的测量精度来衡量，要求测量的重复精度为O. 5微米，数值示值分辨率为O. I微米。如此高的要求对于信号的稳定性与抗干扰方面提出了很高的要求。微米级微位移时电感式传感器输出信号幅值变化量一般都在毫伏数量级，这些有用的检测信号在传输过程中一般都夹杂着一些干扰信号，如何减少现场电干扰信号对有用检测信号的影响是电感测微仪前级模拟电路的关键环节。图2为本实用新型实施例中电感测微仪的差分前级放大电路与电感式传感器连接的电路原理图。本实用新型中，将原先单端前级放大电路改进为差分前级放大电路，改进后的电感式传感器21两组次级线圈输出信号将分别接差分前级放大电路22的反相与同相两个输入端。电感式传感器两组次级线圈中心串接点可接信号地，也可根据使用情况不接地。经差分前级放大电路放大后，原先产生的传感器电缆传输中的感应高频干扰信号，将同时感应在差分放大器的两个信号输入端，信号从原先表现为对地差模干扰转变为共模干扰，并且由于前级电路两信号输入时都是针对信号地作用参考，原信号地线回路电阻与干扰信号回流回路产生的干扰对两输入端也同时表现为共模干扰。而改进后的前级差分放大电路具有很高的共模抑制比，所以对干扰信号有较强的抑制作用，电路信噪比大大提高。实际使用时，针对同样的工况进行试验，原电感测微仪随机跳动量在O. 5-1微米左右，改进后的电感测微仪随机跳动量在O. 1-0. 3微米左右，电路抗干扰能力的提高，使得电感测微仪量仪产品可使用在测量精度要求更高，现场干扰工况更差的使用环境中，大大加强了精密机械加工及装配环境测量的稳定性，提升了行业应用。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求1.一种电感测微仪，包括前置放大电路、解调电路、后级滤波电路、直流放大和调制波发生电路，其特征在于，其中前置放大电路为差分放大电路。
专利摘要本实用新型提供一种电感测微仪，包括前置放大电路、解调电路、后级直流放大和调制波发生电路，且其中前置放大电路为差分放大电路。本实用新型的电感测微仪，测量精度高、抗干扰能力强，并可使用在现场干扰工况更差的环境中，大大加强了精密机械加工及装配环境测量的稳定性，提升了行业应用。
文档编号G01D3/036GK202757629SQ20122030784
公开日2013年2月27日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者尤维佳 申请人:无锡市海鸿精工机械制造有限公司