專利名稱：基于定向磁路的高信噪比非接觸式信號傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非接觸式信號傳輸系統(tǒng)，具體涉及基于定向磁路的高信噪比非接觸式信號傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
處于液壓環(huán)境下的液壓腔內(nèi)部設(shè)備與位于液壓腔外部的設(shè)備之間需要進行信號的傳輸。傳統(tǒng)的信號傳輸方法多采用埋設(shè)穿過液壓腔壁面的連接引線將內(nèi)部及外部設(shè)備相連，這樣就極大增加了密封結(jié)構(gòu)及加工工藝的復(fù)雜性，而且將大大降低壓力容器的整體強 度。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于定向磁路的高信噪比非接觸式信號傳輸系統(tǒng)，利用液壓腔多采用非鐵磁性材料制造的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)在液壓腔內(nèi)部設(shè)備與液壓腔外部設(shè)備之間的非接觸式信號傳輸，信噪比高，安裝簡便，能耗小，而且不會降低壓力容器的整體強度。為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是—種基于定向磁路的高信噪比非接觸式信號傳輸系統(tǒng)，包括位于非鐵磁性液壓腔內(nèi)部的微處理器2、驅(qū)動電路3,磁信號發(fā)射部分5-1位于非鐵磁性液壓腔壁11內(nèi)側(cè)、磁信號接收部分5-2位于非鐵磁性液壓腔壁11外側(cè)的磁傳輸裝置5以及位于非鐵磁性液壓腔外部的差分放大電路4 ;所述磁信號發(fā)射部分5-1包括磁信號發(fā)射鐵芯6以及繞在磁信號發(fā)射鐵芯6上的線圈7，所述磁信號接收部分5-2包括磁信號接收鐵芯8、嵌在磁信號接收鐵芯8上端的第一磁場傳感器9以及嵌在磁信號接收鐵芯8下端的第二磁場傳感器10 ;所述磁傳輸裝置5產(chǎn)生穿過非鐵磁性液壓腔壁11的定向磁路12 ;所述微處理器2的輸入端與信號源I相連接，微處理器2的輸出端與驅(qū)動電路3的輸入端相連接，驅(qū)動電路3的輸出端與線圈7相連接，第一磁場傳感器9與第二磁場傳感器10的輸出端均與差分放大電路4的輸入端相連接。工作時,將微處理器2與液壓腔內(nèi)部的信號源I相連，微處理器2將信號源I信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字控制信號，驅(qū)動電路3受該數(shù)字控制信號的控制在線圈7中產(chǎn)生與數(shù)字控制信號相對應(yīng)的勵磁電流，即由線圈7將高低電平的數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之相對的強弱不同的磁感應(yīng)強度信號，并通過磁信號發(fā)射鐵芯6和磁信號接收鐵芯8形成定向磁路12，磁信號接收鐵芯8中的第一磁場傳感器9和第二磁場傳感器10測量到其所在位置的磁感應(yīng)強度的變化，對于定向磁路12,第一磁場傳感器9和第二磁場傳感器10所在位置的磁感應(yīng)強度大小相同，方向相反，因此轉(zhuǎn)化為大小相同、正負相反的電壓信號，差分放大電路4接收到第一磁場傳感器9和第二磁場傳感器10的電壓信號，并對其進行差分放大，輸出這兩路電壓信號的差值。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點
由于本系統(tǒng)的信號傳輸是通過兩只互不接觸的鐵芯之間的磁場完成，所以可以實現(xiàn)在非鐵磁性液壓腔內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備之間的非接觸式信號傳輸，安裝簡便，而且不會降低壓力容器的整體強度；由于本系統(tǒng)首先將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，進而轉(zhuǎn)變?yōu)榕c數(shù)字信號相對應(yīng)的磁場強度信號，然后由第一磁場傳感器9和第二磁場傳感器10測得方向相反的磁場信號，并將其轉(zhuǎn)化為同樣相反的電壓信號后，傳輸給差分放大電路4，由差分放大電路4輸出這兩路電壓信號的差值，因此本系統(tǒng)具有很好的信噪比。此外，本系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)簡單還具有安裝便捷，功耗小，耐高壓的特點。


圖I為本發(fā)明傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及信號傳輸框圖。

圖2為本發(fā)明磁傳輸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖I和圖2所示，本發(fā)明一種基于定向磁路的高信噪比非接觸式信號傳輸系統(tǒng)，包括位于非鐵磁性液壓腔內(nèi)部的微處理器2、驅(qū)動電路3,磁信號發(fā)射部分5-1位于非鐵磁性液壓腔壁11內(nèi)側(cè)、磁信號接收部分5-2位于非鐵磁性液壓腔壁11外側(cè)的磁傳輸裝置5以及位于非鐵磁性液壓腔外部的差分放大電路4 ;所述磁信號發(fā)射部分5-1包括磁信號發(fā)射鐵芯6以及繞在磁信號發(fā)射鐵芯6上的線圈7，所述磁信號接收部分5-2包括磁信號接收鐵芯8、嵌在磁信號接收鐵芯8上端的第一磁場傳感器9以及嵌在磁信號接收鐵芯8下端的第二磁場傳感器10 ;所述磁傳輸裝置5產(chǎn)生穿過非鐵磁性液壓腔壁11的定向磁路12 ;所述微處理器2的輸入端與信號源I相連接，微處理器2的輸出端與驅(qū)動電路3的輸入端相連接，驅(qū)動電路3的輸出端與線圈7相連接,第一磁場傳感器9與第二磁場傳感器10的輸出端均與差分放大電路4的輸入端相連接。本發(fā)明的工作原理是微處理器2將信號源I提供的信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字控制信號，驅(qū)動電路3受該數(shù)字控制信號的控制在線圈7中產(chǎn)生與數(shù)字控制信號相對應(yīng)的勵磁電流，即由線圈7將高低電平的數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之相對的強弱不同的磁感應(yīng)強度信號，并通過磁信號發(fā)射鐵芯6和磁信號接收鐵芯8形成定向磁路12,分別嵌在磁接收鐵芯8兩端的第一磁場傳感器9與第二磁場傳感器10可測量到定向磁路12中大小相同，方向相反的磁感應(yīng)強度信號，并將其轉(zhuǎn)化為大小相同，正負相反的兩路電壓信號，該兩路電壓信號同時傳給差分放大電路4，由差分放大電路4輸出兩者的差值。
權(quán)利要求
1.一種基于定向磁路的高信噪比非接觸式信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于包括位于非鐵磁性液壓腔內(nèi)部的微處理器(2)、驅(qū)動電路(3)，磁信號發(fā)射部分(5-1)位于非鐵磁性液壓腔壁(11)內(nèi)側(cè)、磁信號接收部分(5-2 )位于非鐵磁性液壓腔壁(11)外側(cè)的磁傳輸裝置(5 )以及位于非鐵磁性液壓腔外部的差分放大電路(4);所述磁信號發(fā)射部分(5-1)包括磁信號發(fā)射鐵芯(6)以及繞在磁信號發(fā)射鐵芯(6)上的線圈(7)，所述磁信號接收部分(5-2)包括磁接收鐵芯(8)、嵌在磁信號接收鐵芯(8)上端的第一磁場傳感器(9)以及嵌在磁信號接收鐵芯(8)下端的第二磁場傳感器(10);所述磁傳輸裝置(5)產(chǎn)生穿過非鐵磁性液壓腔壁(11)的定向磁路(12);所述微處理器(2)的輸入端與信號源(I)相連接，微處理器(2)的輸出端與驅(qū)動電路(3)的輸入端相連接，驅(qū)動電路(3)的輸出端與線圈(7)相連接，第一磁場傳感器(9)與第二磁場傳感器(10)的輸出端均與差分放大電路(4)的輸入端相連接。
全文摘要
一種基于定向磁路的高信噪比非接觸式信號傳輸系統(tǒng)，包括非鐵磁性液壓腔內(nèi)部的微處理器、驅(qū)動電路，磁信號發(fā)射部分位于非鐵磁性液壓腔壁內(nèi)側(cè)、磁信號接收部分位于非鐵磁性液壓腔壁外側(cè)的磁傳輸裝置以及位于非鐵磁性液壓腔外部的差分放大電路；磁信號發(fā)射部分包括磁信號發(fā)射鐵芯及其上的線圈，磁信號接收部分包括磁信號接收鐵芯及嵌在其上端的第一磁場傳感器和嵌在其下端的第二磁場傳感器；磁傳輸裝置產(chǎn)生了穿過非鐵磁性液壓腔壁的定向磁路；微處理器輸入端與信號源相連，微處理器輸出端與驅(qū)動電路輸入端相連，驅(qū)動電路輸出端與線圈相連，兩個磁場傳感器與差分放大電路相連；本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在非鐵磁性液壓腔內(nèi)部和外部設(shè)備之間的非接觸式信號傳輸。
文檔編號H04B5/00GK102882562SQ20121030049
公開日2013年1月16日 申請日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者敬子建, 徐明龍, 翟崇樸, 馮勃 申請人:西安交通大學(xué)