一种非接触电磁阀检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种非接触电磁阀检测系统及检测方法，所述检测系统包括磁场传感器、调理放大电路、A/D采集板、多功能测控板、工控机；所述磁场传感器设置于被测电磁阀的周围，连接调理放大电路；所述A/D采集板连接调理放大电路，同时连接多功能测控板；所述多功能测控板分别连接工控机和功率驱动电路板。本发明专利技术中感应式磁敏传感器无触点传感，可靠性高，用以检测电流电压，不需要接入主电路即可进行无位检测，无插入损耗，且实现输入和输出信号的完全隔离，无过载损坏；而且所采用的自适应滤波算法软件，对复合信号中的噪声部分进行提取和噪声抑制，可以实现对干扰噪声信号的消除，从而得到完整的原始信号，使测试精度提高。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触电磁阀检测系统
本专利技术涉及电磁阀测试设备，尤其是一种关于电磁阀的非接触检测系统。
技术介绍
在汽车、航空、军工、电力和船舶工业等领域,对电磁阀特别是高压高性能电磁阀的需求越来越大,对其启动特性和停止特性中的各项性能指标要求越来越高。尤其在航空工业领域,对于高压高性能电磁阀性能的综合测试具有十分重要的战略意义,高压高性能电磁阀的动态响应特性将直接影响到整个飞机控制系统对发动机的控制。所以,设计和开发快速、精确、高智能化的电磁阀特性测试系统非常必要。电磁阀的动态响应特性分析：电磁阀励磁线圈通电后,线圈的负载电流按指数曲线从零开始增加,衔铁所受到的电磁吸力也相应上升。当电磁吸力上升至足以克服负载力时,衔铁开始运动,并切割磁力线产生很强的反电势,使电流急剧下降,直至衔铁完全吸合。之后,电流按指数曲线继续增至稳态。在电磁阀的工作过程中,衔铁的释放过程与其吸合过程相似。通过这种机电耦合的关系,可以把阀门内部的机械运动与电流变化情况相关联,监测励磁线圈上加载的电流在时域上变化的情况，可获得电磁阀动作时的电流曲线。由电流曲线可以知道阀门的开启和释放的响应时间、电流储备系数以及时间常数，这些参数都是反映阀门性能优劣的重要指标。传统的电磁阀检测方法是电流检测法，其原理是把测试电阻串联在电磁阀回路中，即传感器的探头介入测量电路中，通过测试电阻两端分压信号测量换算出阀门线圈电流值。采样电阻两端的电压信号通过隔离放大器转换成0-5伏之间的电压信号输入A/D板中转换为数字量，再进行数据处理与分析，从而对电磁阀进行判读。但这种方法由于探头的介入对测量电路产生一定的干扰，不能够准确对电磁阀的电流波形进行测量。随着传感器检测技术的不断发展，非接触式传感技术不断成熟，将取代传感器探头介入测量电路的检测方式。用无接触的测量方法代替了过去测量部件机械连接的方法。电磁感应法是以电磁感应定律为基础的磁场测量方法，是一种应用感应线圈的无接触点测量方法，探测线圈构成的感应式磁敏传感器结构精巧坚固、体积小、重量轻、功耗低，和外电路接口方便，能在恶劣的环境下工作，并可抗电磁干扰。其特点是无触点传感，可靠性高，用以检测电流电压，不需要接入主电路即可进行无位检测，无插入损耗，且实现输入和输出信号的完全隔离，无过载损坏。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够利用感应式磁敏传感器进行非接触式测量，对磁场信号进行采集、放大、转化、过滤，得到精确的测量信号，从而检测电磁阀的动作情况的检测系统，还提供了一种非接触电磁阀检测方法。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术非接触电磁阀检测方法，包括以下几个步骤：步骤一：磁场传感器检测电磁阀周围的漏磁，将漏磁磁场的磁场变化转化为电压信号，发送到A/D采集板，途中经过调理放大电路；步骤二：在调理放大电路中，用仪表放大器ＩＮＡ１１８对传感器传输的电压信号进行前期的放大，用ＲＣ电路对信号进行粗调，滤去一部分高频干扰；步骤三：A/D采集板接收经过调理放大电路放大的电压信号，转化为数字信号，并发送到多功能测控板；步骤四：多功能测控板卡实现针对每一只被测阀的单独控制、单独数据采集；同时I/O输出的信号经过功率驱动电路板卡放大隔离后控制电磁阀切换动作，实现电磁阀全开和全闭的动作过程。步骤五：工控机接收多功能测控板卡上传的信号，再进行数据处理与分析，从而对电磁阀进行判读。步骤六：工控机可以发送执行信号到多功能测控板卡，通过多功能测控板卡控制ＡＤ数据的采集和驱动电磁阀；步骤七：功率驱动电路板利用高电压、高电流的达林顿晶体驱动芯片作为前置放大，再利用小尺寸固体继电器对驱动信号进行功率放大和电压隔离，以驱动电磁阀。进一步，所述功率驱动电路板上还连接有直流电源，为功率驱动电路板提供电源。进一步，所述多功能测控板可以同时控制若干组的A/D信号采集。本专利技术一种非接触电磁阀检测系统，包括磁场传感器、调理放大电路、A/D采集板、多功能测控板、工控机；所述磁场传感器设置于被测电磁阀的周围，连接调理放大电路；所述A/D采集板连接调理放大电路，同时连接多功能测控板；所述多功能测控板分别连接工控机和功率驱动电路板。进一步，所述工控机上安装有自适应滤波算法软件。以上结构，由于安装有自适应滤波算法软件，对复合信号中的噪声部分进行提取和噪声抑制，实现对干扰噪声信号的消除。进一步，所述调理放大电路采用的是仪表放大器ＩＮＡ１１８。进一步，所述多功能测控板所使用的是阿尔泰测控板。进一步，所述磁场传感器使用的是由探测线圈作为探头的感应式磁敏传感器。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1电磁阀的磁场测量精度高。感应式磁敏传感器的结构精巧坚固、体积小、重量轻、功耗低，和外电路接口方便，能在恶劣的环境下工作，并可抗电磁干扰。其特点是无触点传感，可靠性高，用以检测电流电压，不需要接入主电路即可进行无位检测，无插入损耗，且实现输入和输出信号的完全隔离，无过载损坏。2多组数据的同时采集、处理，提高检测效率。在检测系统中设置了多个测试通道，多功能测控板可以同时接收多组采集信号，控制多组信号的采集，提高测试的效率。3经过自适应滤波算法软件的过滤，测试精度高。自适应滤波算法软件，对复合信号中的噪声部分进行提取和噪声抑制，可以实现对干扰噪声信号的消除，从而得到完整的原始信号，使测试精度提高。附图说明本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1本专利技术的结构示意图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图1，本专利技术非接触电磁阀检测方法，包括以下几个步骤：步骤一：磁场传感器检测电磁阀周围的漏磁，将漏磁磁场的磁场变化转化为电压信号，发送到A/D采集板，途中经过调理放大电路；步骤二：在调理放大电路中，用仪表放大器ＩＮＡ１１８对传感器传输的电压信号进行前期的放大，用ＲＣ电路对信号进行粗调，滤去一部分高频干扰；步骤三：A/D采集板接收经过调理放大电路放大的电压信号，转化为数字信号，并发送到多功能测控板；步骤四：多功能测控板卡实现针对每一只被测阀的单独控制、单独数据采集；同时I/O输出的信号经过功率驱动电路板卡放大隔离后控制电磁阀切换动作，实现电磁阀全开和全闭的动作过程。步骤五：工控机接收多功能测控板卡上传的信号，再进行数据处理与分析，从而对电磁阀进行判读。步骤六：工控机可以发送执行信号到多功能测控板卡，通过多功能测控板卡控制ＡＤ数据的采集和驱动电磁阀；步骤七：功率驱动电路板利用高电压、高电流的达林顿晶体驱动芯片作为前置放大，再利用小尺寸固体继电器对驱动信号进行功率放大和电压隔离，以驱动电磁阀。在实施中，所述功率驱动电路板上还连接有直流电源，为功率驱动电路板提供电源；所述多功能测控板可以同时控制若干组的A/D信号采集。一种非接触电磁阀检测系统，包括磁场传感器、调理放大电路、A/D采集板、多功能测控板、工控机；所述磁场传感器设置于被测电磁阀的周围，连接调理放大电路；所述A/D采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触电磁阀检测方法，其特征在于：包括以下几个步骤：步骤一：磁场传感器检测电磁阀周围的漏磁，将漏磁磁场的磁场变化转化为电压信号，发送到A/D采集板，途中经过调理放大电路；步骤二：在调理放大电路中，用仪表放大器ＩＮＡ１１８对传感器传输的电压信号进行前期的放大，用ＲＣ电路对信号进行粗调，滤去一部分高频干扰；步骤三：A/D采集板接收经过调理放大电路放大的电压信号，转化为数字信号，并发送到多功能测控板；步骤四：多功能测控板卡实现针对每一只被测阀的单独控制、单独数据采集；同时I/O输出的信号经过功率驱动电路板卡放大隔离后控制电磁阀切换动作，实现电磁阀全开和全闭的动作过程。

【技术特征摘要】
1.一种非接触电磁阀检测方法，其特征在于：包括以下几个步骤：步骤一：磁场传感器检测电磁阀周围的漏磁，将漏磁磁场的磁场变化转化为电压信号，发送到A/D采集板，途中经过调理放大电路；步骤二：在调理放大电路中，用仪表放大器ＩＮＡ１１８对传感器传输的电压信号进行前期的放大，用ＲＣ电路对信号进行粗调，滤去一部分高频干扰；步骤三：A/D采集板接收经过调理放大电路放大的电压信号，转化为数字信号，并发送到多功能测控板；步骤四：多功能测控板卡实现针对每一只被测阀的单独控制、单独数据采集；同时I/O输出的信号经过功率驱动电路板卡放大隔离后控制电磁阀切换动作，实现电磁阀全开和全闭的动作过程。2.步骤五：工控机接收多功能测控板卡上传的信号，再进行数据处理与分析，从而对电磁阀进行判读。3.步骤六：工控机可以发送执行信号到多功能测控板卡，通过多功能测控板卡控制Ａ/Ｄ数据的采集和驱动电磁阀；步骤七：功率驱动电路板利用高电压、高电流的达林顿晶体驱动芯片作为前置放大，再利用小尺寸固体继电器对驱动信号进行功率放大和电压隔离，以驱动电磁阀。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢晔，
申请(专利权)人：成都九十度工业产品设计有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51