一种磁电式传感器状态自检系统及电路技术方案

本实用新型专利技术公开了一种磁电式传感器状态自检系统，包括待测磁电式传感器、第一运算放大器、第二运算放大器、信号转换模块、信号处理模块和警示模块；待测磁电式传感器的线圈的输出端分别与第一运算放大器的输入端、第二运算放大器的输入端连接，第一运算放大器的输出端、第二运算放大器的输出端分别与信号转换模块的输入端连接，信号转换模块的输出端与信号处理模块的输入端连接，信号处理模块的输出端与警示模块的输入端连接。本实用新型专利技术还公开了一种磁电式传感器状态自检电路。本实用新型专利技术同时采集电压信号和波形信号进行传感器状态的自检和判断，无需将传感器移送至实验室检定，在工作现场即可实现检定。

A state self checking system and circuit of magnetoelectric sensor

【技术实现步骤摘要】
一种磁电式传感器状态自检系统及电路
本技术涉及传感器
，具体涉及一种磁电式传感器状态自检系统及电路。
技术介绍
磁电式传感器是一类通过感应磁场变化来输出与转速相关的电信号的传感器。磁电式传感器通常因为用于计算运动物体的速度及加速度，而被广泛地应用于机车的列控系统、制动系统、牵引系统，汽车的ABS系统等各类系统中。目前，用户在使用过程中，当设备测量显示数据发生变化，是设备情况真实反映还是由于传感器故障引起的变化，用户无法判断，需要有经验的工程师作进一步排查，提高了用户决策难度，增加了工作量；或者只能在停机检修时，拆下传感器，通过大型振动台，给传感器施加标准信号，测量传感器的线性，频响等数据，与标准参数相比较，得到误差值，从而判断传感器是否正常。但是，用户现场不具备振动台检测设备，无法对传感器进行定期检测；传感器在使用过程中，禁止操作，只有在停机或者有问题产生时，才能解除保护，对传感器进行检测，导致用户无法提前判断意外情况，造成不必要的损失；因此，传感器作为这些系统的关键部件能否进行可靠的自检就显得尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种磁电式传感器状态自检系统及电路，该自检系统能够在传感器工作的过程中对传感器进行检测，无需将传感器移送至实验室，在工作现场即可实现准确检定。为实现上述目的，本技术的技术方案是设计一种磁电式传感器状态自检系统，包括待测磁电式传感器、第一运算放大器、第二运算放大器、信号转换模块部分、信号处理模块部分和警示模块部分；所述待测磁电式传感器的线圈的两端均分别与第一运算放大器的输入端、第二运算放大器的输入端连接，第一运算放大器的输出端、第二运算放大器的输出端分别与信号转换模块部分的输入端连接，所述信号转换模块部分的输出端与所述信号处理模块部分的输入端连接，所述信号处理模块部分的输出端与所述警示模块部分的输入端连接。传感器状态自检系统工作时，待测传感器的线圈两端的交流电压信号经过第一放大器放大后被信号转换模块收集后进行数字量化的处理，然后再将被信号转换模块处理后的量化信号输入至信号处理模块与待测传感器正常工作时的正弦波形进行比较，信号处理模块控制警示模块发出警示，提供工作人员进行传感器的检修或替换。或者直接采集传感器线圈两端的电压，经过第二放大器放大后变成直流电压，直流电压被信号转换模块收集后进行数字量化的处理，然后再将被信号转换模块处理后的量化信号输入至信号处理模块与待测传感器正常工作时的电压信号进行比较，当传感器的工作电压信号大于预设值时，判定传感器与仪表之间发生断路；当传感器的工作电压信号小于预设值时，判定传感器自身电路之间发生短路。电压采集电路200ms采集一次，波形采集电路20ms采集一次。本技术提供的自检系统无需将待测传感器移送至实验室检定，在工作现场即可实现检定，使用户能够提前判断意外情况，减少不必要的损失。优选的技术方案为，所述信号转换模块部分为一个具有多个输入端口的芯片。信号转换模块的多输入端口，能够同时采集并输入待测传感器的多种信号，从多方面对传感器的状态进行判定，提高传感器状态判定的准确性。进一步优选的技术方案为，所述第一运算放大器的输出端与所述信号转换模块部分的输入端之间连接有第一电压跟随器。第一运算放大器放大后的电压信号经过第一电压跟随器进行电压信号的稳定处理，使待测传感器的输出电压波形信号更加准确，进而确保了对传感器检测的准确性。进一步优选的技术方案为，所述第二运算放大器还具有第二输出端，所述第二输出端与所述信号转换模块部分的输入端之间连接有第二电压跟随器。对传感器的电压信号采集通过两个输出端进行同时采集并输入至信号转换模块，第二输出端与信号转换模块之间具有第二电压跟随器，使第二运算放大器的第一输出端输出的信号和第二输出端输出的信号进行相互验证，确保第二运算放大器输出的信号准确和精确，从而进一步准确的判定传感器的断路或断路故障。进一步优选的技术方案为，所述CPU与供电电源连接；所述警示模块部分包括设置在与所述待测磁电式传感器相连的仪表上的声光警示灯。直接与仪表连接的声光警示灯能够直观的对现场工作人员进行提醒。进一步优选的技术方案为，所述警示模块部分还包括与CPU处理器连接的远程显示装置。远程显示装置可以设置在主控室内，便于主控室内的工程师进行现场情况的预判。进一步优选的技术方案为，所述远程显示系统是与所述CPU处理器连接的人机交互真彩触摸液晶显示器。CPU处理器可以实时分析传感器性能，人机交互真彩触摸显示器将CPU处理器接收的数据和分析的结果生成传感器性能曲线显示在人机交互显示器上，远离仪器工作现场的工作人员能够根据传感器性能曲线，能够更直观的预判传感器存在的问题、传感器的动态发展趋向、提前向用户发出预警，而不是等到传感器出现故障才发出警示，因此用户能够及时对传感器进行维护，从而保证了主设备的正常运行，减少用户损失。进一步优选的技术方案为，所述CPU处理器的型号为ATmega16，所述CPU处理器的供电电源为5V供电电源。本技术还提供了一种磁电式传感器状态自检电路，包括信号发生电路、信号放大器电路、电压跟随器电路、信号转换模块电路、CPU处理器和警示模块；所述信号放大器电路包括第一放大器电路和第二放大器电路，所述第一放大器电路与第二放大器电路的结构相同，且分别独立工作；所述电压跟随器电路包括第一电压跟随器电路和第二电压跟随器电路，所述第一电压跟随器电路与第二电压跟随器电路的结构相同，且分别独立工作；待测磁电式传感器的线圈的两端端分别与第一放大电器电路、第二放大器电路连接，第一放大器电路的输出支路与第一电压跟随器电路连接，第二放大器电路的输出支路与信号转换模块电路连接或所述第二放大器电路与第二电压跟随器电路连接后再与信号转换模块电路连接；所述第一电压跟随器电路的输出支路、第二放大器电路的输出支路、第二电压跟随器电路的输出支路分别与信号转换模块电路的不同输入端口连接；所述信号转换模块电路与CPU处理器的输入端口连接，CPU处理器处理分析处理所述信号转换模块电路的信号并进行比较分析，根据分析结果决定是否向警示模块发送控制信号。本技术的优点和有益效果在于：该磁电式传感器状态自检系统及电路在传感器工作的过程中对传感器通过同时采集传感器的电压信号和波形信号进行传感器状态的自检和判断，无需将待测传感器移送至实验室检定，在工作现场即可实现检定，使用户能够提前判断意外情况，减少不必要的损失；信号转换模块的多输入端口，能够同时采集并输入待测传感器的多种信号，从多方面对传感器的状态进行判定，提高传感器状态判定的准确性；第一运算放大器放大后的电压信号经过第一电压跟随器进行电压信号的稳定处理，使待测传感器的输出电压波形信号更加准确，进而确保了对传感器检测的准确性；对传感器的电压信号采集通过两个输出端进行同时采集并输入至信号转换模块，第二输出端与信号转换模块之间具有第二电压跟随器，使第二运算放大器的第一输出端输出的信号和第二输出端输出的信号进行相互验证，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁电式传感器状态自检系统，其特征在于，包括待测磁电式传感器、第一运算放大器、第二运算放大器、信号转换模块部分、信号处理模块部分和警示模块部分；所述待测磁电式传感器的线圈的两端均分别与第一运算放大器的输入端、第二运算放大器的输入端连接，第一运算放大器的输出端、第二运算放大器的输出端分别与信号转换模块部分的输入端连接，所述信号转换模块部分的输出端与所述信号处理模块部分的输入端连接，所述信号处理模块部分的输出端与所述警示模块部分的输入端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁电式传感器状态自检系统，其特征在于，包括待测磁电式传感器、第一运算放大器、第二运算放大器、信号转换模块部分、信号处理模块部分和警示模块部分；所述待测磁电式传感器的线圈的两端均分别与第一运算放大器的输入端、第二运算放大器的输入端连接，第一运算放大器的输出端、第二运算放大器的输出端分别与信号转换模块部分的输入端连接，所述信号转换模块部分的输出端与所述信号处理模块部分的输入端连接，所述信号处理模块部分的输出端与所述警示模块部分的输入端连接。


2.根据权利要求1所述的磁电式传感器状态自检系统，其特征在于，所述信号转换模块部分为一个具有多个输入端口的芯片。


3.根据权利要求2所述的磁电式传感器状态自检系统，其特征在于，所述第一运算放大器的输出端与所述信号转换模块部分的输入端之间连接有第一电压跟随器。


4.根据权利要求3所述的磁电式传感器状态自检系统，其特征在于，所述第二运算放大器还具有第二输出端，所述第二输出端与所述信号转换模块部分的输入端之间连接有第二电压跟随器。


5.根据权利要求1-4任一项所述的磁电式传感器状态自检系统，其特征在于，所述信号处理模块部分为CPU处理器，所述CPU与供电电源连接；所述警示模块部分包括设置在与所述待测磁电式传感器相连的仪表上的声光警示灯。


6.根据权利要求5所述的磁电式传感器状态自检系统，其特征在于，所述警示模块部分还包括与CPU处理器连接的远...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹军华，
申请(专利权)人：江阴市华恒仪表有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32