本發(fā)明屬于測量電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種測量電感變化的系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)：

在atm(automatictellermachine，自動(dòng)存取款)設(shè)備中，包括對(duì)紙幣進(jìn)行真?zhèn)舞b別的模組，該模組具體是對(duì)紙幣的磁信號(hào)、紙幣的厚度等進(jìn)行測量，然而，上述的測量則是間接通過電感的變化來進(jìn)行判定。例如：對(duì)紙幣的厚度進(jìn)行測量時(shí)，紙幣會(huì)經(jīng)過模組中的浮動(dòng)輥輪，浮動(dòng)輥輪因紙幣的插入以及根據(jù)紙幣的厚度而產(chǎn)生相應(yīng)的位移，浮動(dòng)輥輪是一種金屬導(dǎo)磁材料，在浮動(dòng)輥輪上方有一個(gè)電感線圈，當(dāng)導(dǎo)磁的浮動(dòng)輥輪相對(duì)于電感線圈的距離發(fā)生變化時(shí)，便會(huì)導(dǎo)致線圈電感的變化。因此，通過對(duì)線圈電感進(jìn)行測量即可實(shí)現(xiàn)對(duì)紙幣的厚度進(jìn)行測量，但是，由于電感變化較為微弱，對(duì)測量電路的要求比較高?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常需要人為地使用萬用表測量電感變化，該種方法檢測難度大且精確度低。

因此，現(xiàn)有的電感測量技術(shù)存在著因需要人為地使用萬用表測量電感的變化，導(dǎo)致檢測難度大以及精確度低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種測量電感變化的系統(tǒng)與方法，旨在解決現(xiàn)有的電感測量技術(shù)存在著因需要人為地使用萬用表測量電感的變化，導(dǎo)致檢測難度大以及精確度低的問題。

本發(fā)明提供了一種測量電感變化的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用于檢測被測電感的電感值變化，所述系統(tǒng)接入電源，所述系統(tǒng)包括：

激勵(lì)信號(hào)電路、分壓器件、阻抗隔離模塊、跟隨濾波模塊、放大模塊以及檢測器；

所述激勵(lì)信號(hào)電路輸出激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過所述分壓器件進(jìn)行分壓處理后傳輸給所述被測電感，以使所述被測電感與所述分壓器件相連接處產(chǎn)生電平信號(hào)；所述電平信號(hào)依序經(jīng)過所述阻抗隔離模塊進(jìn)行阻抗隔離處理、所述跟隨濾波模塊進(jìn)行跟隨濾波處理以及所述放大模塊進(jìn)行信號(hào)放大處理后，輸出電信號(hào)給所述檢測器；所述檢測器根據(jù)所述電信號(hào)的變化情況確定所述被測電感的電感值是否發(fā)生變化。

本發(fā)明還提供了一種基于上述系統(tǒng)的測量電感變化的方法，所述方法包括以下步驟：

a.激勵(lì)信號(hào)電路輸出激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過分壓器件進(jìn)行分壓處理后傳輸給被測電感，以使所述被測電感與所述分壓器件相連接處產(chǎn)生電平信號(hào)；

b.阻抗隔離模塊對(duì)所述電平信號(hào)進(jìn)行阻抗隔離處理；

c.跟隨濾波模塊對(duì)所述電平信號(hào)進(jìn)行跟隨濾波處理；

d.放大模塊對(duì)所述電平信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大處理后，輸出電信號(hào)給檢測器；

e.所述檢測器根據(jù)所述電信號(hào)的變化情況確定所述被測電感的電感值是否發(fā)生變化。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種測量電感變化的系統(tǒng)與方法，系統(tǒng)用于檢測被測電感的電感值變化，系統(tǒng)接入電源，該系統(tǒng)包括激勵(lì)信號(hào)電路、分壓器件、阻抗隔離模塊、跟隨濾波模塊、放大模塊以及檢測器，激勵(lì)信號(hào)電路輸出激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過分壓器件進(jìn)行分壓處理后傳輸給被測電感，以使被測電感與分壓器件相連接處產(chǎn)生電平信號(hào)；電平信號(hào)依序經(jīng)過阻抗隔離模塊進(jìn)行阻抗隔離處理、跟隨濾波模塊進(jìn)行跟隨濾波處理以及放大模塊進(jìn)行信號(hào)放大處理后，輸出電信號(hào)給檢測器；檢測器根據(jù)電信號(hào)的變化情況確定被測電感的電感值是否發(fā)生變化。由此實(shí)現(xiàn)了可精確檢測到電感的電感值微小變化的效果，該檢測方式簡單易行，解決了現(xiàn)有的電感測量技術(shù)存在著因需要人為地使用萬用表測量電感的變化，導(dǎo)致檢測難度大以及精確度低的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種測量電感變化的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種測量電感變化的系統(tǒng)的示例電路圖。

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種測量電感變化的方法的步驟流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例提供的一種測量電感變化的系統(tǒng)與方法，廣泛應(yīng)用于僅需要測量電感精密變化，但又不需要測量具體的電感量數(shù)值的場景，通過激勵(lì)信號(hào)電路102輸出激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過分壓器件107進(jìn)行分壓處理后傳輸給被測電感109，以使被測電感109與分壓器件107相連接處產(chǎn)生電平信號(hào)，電平信號(hào)依序經(jīng)過阻抗隔離模塊103進(jìn)行阻抗隔離處理、跟隨濾波模塊104進(jìn)行跟隨濾波處理以及放大模塊105進(jìn)行信號(hào)放大處理后，輸出電信號(hào)給檢測器106，以使檢測器106根據(jù)電信號(hào)的變化情況確定被測電感109的電感值是否發(fā)生變化。

為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種測量電感變化的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

該種測量電感變化的系統(tǒng)，用于檢測被測電感109(圖1采用電感l(wèi)1表示)的電感值變化，系統(tǒng)接入電源101，該系統(tǒng)包括激勵(lì)信號(hào)電路102、分壓器件107、阻抗隔離模塊103、跟隨濾波模塊104、放大模塊105以及檢測器106。

激勵(lì)信號(hào)電路102的輸入端與阻抗隔離模塊103的輸入端共接電源101，激勵(lì)信號(hào)電路102的輸出端接分壓器件107的第一端，分壓器件107的第二端與被測電感109的第一端以及阻抗隔離模塊103的受控端共接并形成端口108，被測電感109的第二端接地，阻抗隔離模塊103的輸出端接跟隨濾波模塊104的輸入端，跟隨濾波模塊104的輸出端接放大模塊105的輸入端，放大模塊105的輸出端接檢測器106的輸入端。

激勵(lì)信號(hào)電路102輸出激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過分壓器件107進(jìn)行分壓處理后傳輸給被測電感109，以使被測電感109與分壓器件107相連接處(即圖1中的端口108)產(chǎn)生電平信號(hào)；電平信號(hào)依序經(jīng)過阻抗隔離模塊103進(jìn)行阻抗隔離處理、跟隨濾波模塊104進(jìn)行跟隨濾波處理以及放大模塊105進(jìn)行信號(hào)放大處理后，輸出電信號(hào)給檢測器106；檢測器106根據(jù)電信號(hào)的變化情況確定被測電感109的電感值是否發(fā)生變化。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述激勵(lì)信號(hào)電路102輸出的激勵(lì)信號(hào)的頻率、幅度以及占空比可調(diào)；并且通過激勵(lì)信號(hào)電路102給被測電感109提供固定頻率的激勵(lì)信號(hào)，當(dāng)被測電感109的電感值發(fā)生變化時(shí)，只需要測量上述端口108的電平值變化即可確定被測電感109的電感值是否發(fā)生變化。

圖2出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種測量電感變化的系統(tǒng)的示例電路，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述激勵(lì)信號(hào)電路102包括激勵(lì)信號(hào)源(圖2采用脈沖波形表示)、電阻r0以及第一開關(guān)管(圖2采用三極管q1表示)；激勵(lì)信號(hào)源的輸出端接電阻r0的第一端，電阻r0的第二端接第一開關(guān)管的受控端，第一開關(guān)管的輸入端為激勵(lì)信號(hào)電路102的輸入端，第一開關(guān)管的輸出端為激勵(lì)信號(hào)電路102的輸出端。

其中，第一開關(guān)管具體為三極管或者場效應(yīng)管，只要能達(dá)到開關(guān)的功能作用亦可。三極管的基極、集電極以及發(fā)射極分別對(duì)應(yīng)上述第一開關(guān)管的受控端、輸入端以及輸出端；場效應(yīng)管的柵極、漏極以及源極分別對(duì)應(yīng)上述第一開關(guān)管的受控端、輸入端以及輸出端。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述分壓器件107包括分壓電阻r1；分壓電阻r1的第一端和第二端分別為分壓器件107的第一端和第二端。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述阻抗隔離模塊103包括：第二開關(guān)管(圖2采用三極管q2表示)、電阻r2、電阻r3以及電容c1；第二開關(guān)管的輸入端為阻抗隔離模塊103的輸入端，第二開關(guān)管的受控端為阻抗隔離模塊103的受控端，第二開關(guān)管的輸出端接電阻r2的第一端，電阻r2的第二端與電阻r3的第一端以及電容c1的第一端共接并作為阻抗隔離模塊103的輸出端，電阻r3的第二端與電容c1的第二端接地。

其中，第二開關(guān)管具體為三極管或者場效應(yīng)管，只要能達(dá)到阻抗隔離的功能作用亦可。三極管的基極、集電極以及發(fā)射極分別對(duì)應(yīng)上述第二開關(guān)管的受控端、輸入端以及輸出端；場效應(yīng)管的柵極、漏極以及源極分別對(duì)應(yīng)上述第二開關(guān)管的受控端、輸入端以及輸出端。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述跟隨濾波模塊104包括跟隨器u1、電阻r4、電阻r5以及電容c2；跟隨器u1的正相輸入端為跟隨濾波模塊104的輸入端，跟隨器u1的反相輸入端與輸出端以及電阻r4的第一端共接，電阻r4的第二端與電阻r5的第一端以及電容c2的第一端共接并作為跟隨濾波模塊104的輸出端，電阻r5的第二端與電容c2的第二端接地。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述放大模塊105包括運(yùn)算放大器u2、電阻r6以及電阻r7；運(yùn)算放大器u2的正相輸入端為放大模塊105的輸入端，運(yùn)算放大器u2的反相輸入端與電阻r6的第一端以及電阻r7的第一端共接，運(yùn)算放大器u2的輸出端與電阻r7的第二端共接并作為放大模塊105的輸出端，電阻r6的第二端接地。

作為本發(fā)明一實(shí)施例，上述檢測器106(圖2采用pa1表示)具體可以是電流檢測器或者電流表，只要具備檢測電流功能亦可。

圖3示出了本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種測量電感變化的方法的步驟流程，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

基于上述系統(tǒng)，該測量電感變化的方法包括以下步驟：

s101.激勵(lì)信號(hào)電路102輸出激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過分壓器件107進(jìn)行分壓處理后傳輸給被測電感109，以使被測電感109與分壓器件107相連接處產(chǎn)生電平信號(hào)；

s102.阻抗隔離模塊103對(duì)電平信號(hào)進(jìn)行阻抗隔離處理；

s103.跟隨濾波模塊104對(duì)電平信號(hào)進(jìn)行跟隨濾波處理；

s104.放大模塊105對(duì)電平信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大處理后，輸出電信號(hào)給檢測器106；

s105.檢測器106根據(jù)電信號(hào)的變化情況確定被測電感109的電感值是否發(fā)生變化。

作為本發(fā)明另一實(shí)施例，上述激勵(lì)信號(hào)電路102輸出的激勵(lì)信號(hào)的頻率、幅度以及占空比可調(diào)；并且通過激勵(lì)信號(hào)電路102給被測電感109提供固定頻率的激勵(lì)信號(hào)，當(dāng)被測電感109的電感值發(fā)生變化時(shí)，只需要測量上述端口108的電平值變化即可確定被測電感109的電感值是否發(fā)生變化。

以下結(jié)合圖1-圖3對(duì)上述一種測量電感變化的系統(tǒng)與方法的工作原理進(jìn)行說明：

首先，啟動(dòng)電源vcc；接著，激勵(lì)信號(hào)電路102輸出固定頻率的激勵(lì)信號(hào)通過分壓電阻r1以及端口108后傳輸給電感l(wèi)1；由于電感l(wèi)1對(duì)交流信號(hào)具有阻抗作用，會(huì)對(duì)線圈施加脈沖激勵(lì)，分壓電阻r1的輸出電壓也具有脈動(dòng)成分，因此，通過三極管q2對(duì)端口108產(chǎn)生的電平信號(hào)進(jìn)行阻抗隔離；然后，電平信號(hào)經(jīng)過電阻r2進(jìn)行分壓，電阻r3和電容c1進(jìn)行濾波以及跟隨器u1進(jìn)行跟隨后，再經(jīng)過電阻r4、電阻r5以及電容c2進(jìn)行二級(jí)濾波；最后，進(jìn)一步通過電阻r6、電阻r7以及運(yùn)算放大器u2對(duì)濾波后的電平信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)倍數(shù)的放大處理，并輸出電信號(hào)給檢測器，以使檢測器根據(jù)電信號(hào)的變化情況確定被測電感的電感值是否發(fā)生變化。由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)電感量相對(duì)微弱變化進(jìn)行測量的效果，適用于采用電感作為探測感應(yīng)的電路及裝置。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種測量電感變化的系統(tǒng)與方法，系統(tǒng)用于檢測被測電感的電感值變化，系統(tǒng)接入電源，該系統(tǒng)包括激勵(lì)信號(hào)電路、分壓器件、阻抗隔離模塊、跟隨濾波模塊、放大模塊以及檢測器，激勵(lì)信號(hào)電路輸出激勵(lì)信號(hào)經(jīng)過分壓器件進(jìn)行分壓處理后傳輸給被測電感，以使被測電感與分壓器件相連接處產(chǎn)生電平信號(hào)；電平信號(hào)依序經(jīng)過阻抗隔離模塊進(jìn)行阻抗隔離處理、跟隨濾波模塊進(jìn)行跟隨濾波處理以及放大模塊進(jìn)行信號(hào)放大處理后，輸出電信號(hào)給檢測器；檢測器根據(jù)電信號(hào)的變化情況確定被測電感的電感值是否發(fā)生變化。由此實(shí)現(xiàn)了可精確檢測到電感的電感值微小變化的效果，該檢測方式簡單易行，解決了現(xiàn)有的電感測量技術(shù)存在著因需要人為地使用萬用表測量電感的變化，導(dǎo)致檢測難度大以及精確度低的問題。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的步驟或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟，而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。