曹现刚，史春蕾

(西安科技大学机械工程学院，陕西西安 710054)



基于PSoC的定频调幅式电涡流传感器的设计

曹现刚，史春蕾

(西安科技大学机械工程学院，陕西西安 710054)

针对煤矿提升系统闸间隙监测保护中存在的问题，结合电涡流测量原理、可编程片上系统(PSoC)和定频调幅式电路的特点，设计了一种基于PSoC的调幅式电涡流传感器。给出了系统设计方案，在PSoC芯片上实现了信号发生、幅值放大、整流、AD转换以及CAN通讯等功能，详细阐述了其软硬件逻辑设计。

电涡流传感器；调幅式；可编程片上系统(PSoC)；间隙监测

0 引言

随着盘式制动闸在煤矿提升机制动系统中的大规模应用，闸瓦与制动盘之间间隙监测成为保障其安全运行的关键[1]。电涡流传感器作为一种非接触测量工具，凭借其可靠性好、分辨率高、响应速度快、抗干扰能力强及不受油污等介质影响的优点，在煤矿提升机闸间隙监测方面展现了巨大的应用优势。

结合定频调幅式测量原理及其稳定性高的特点[2-3]，文中设计了一种基于可配置嵌入式单片机PSoC的定频调幅式电涡流传感器。该设计的最大优势在于充分利用PSoC芯片内部的可编程互联阵列有效地配置芯片上的模拟和数字模块资源[4]，具有设计灵活、开发时间短、稳定性高等特点，减小了外围电路，提高了抗干扰能力和集成度。

1 基本测量原理及方案设计

1.1 电涡流测量原理

图1为电涡流形成的基本原理图，激励线圈通以高频电流i1时，其周围产生一交变磁场H1，当被测导体进入交变磁场靠近线圈时，导体表面发生肌肤效应并产生电涡流i2。……