转速信号处理方法和系统技术方案

本公开涉及热工自动控制领域，具体的，涉及一种转速信号处理方法和系统，该系统包括：测速齿轮、磁阻式转速传感器、第一电容、信号整形模块和控制器；其中，测速齿轮和磁阻式转速传感器相邻设置且间隔气隙阈值，磁阻式转速传感器与第一电容的两端连接，用于在测速齿轮转动时，生成转速信号；第一电容用于在测速齿轮转动时，用于去除转速信号中的过零谐波，以校正转速信号；信号整形模块的输入端的第一端口、第二端口分别与第一电容的两端连接，用于根据校正后的转速信号，生成方波信号；控制器用于接收方波信号。如此，通过第一电容对转速信号频率进行选频，去除不在通频带范围内的过零谐波，并对畸变的转速波形进行修复，得到正弦波。弦波。弦波。

【技术实现步骤摘要】
转速信号处理方法和系统


[0001]本公开涉及热工自动控制领域，具体的，涉及一种转速信号处理方法和系统。

技术介绍

[0002]磁阻测量转速是一种常见的测速方法，由于磁阻传感器输出信号强，抗干扰性能好，可在烟雾、油气、水气等恶劣环境中使用，因此，磁阻测速系统，在我国工业生产中占有很大比例。通过测速齿轮确定转速是常见的测速方法之一，但由于有如测速齿轮的齿形等各种问题的存在，可能会导致信号过零时的谐波幅值超出门槛死区，进而导致转速跳变现象的发生，而转速发生跳变，会导转动机械(如汽轮机组)无法运行。

技术实现思路

[0003]本公开的目的是提供一种转速信号处理方法和系统，以消除过零谐波，使得输入信号整形模块的转速信号为正弦波，从而避免转速发生跳变；并且第一电容不会导致能量的损耗，在测速齿轮转速较低时，能够避免信号的丢失。
[0004]为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种转速信号处理方法，包括：
[0005]在测速齿轮转动时，生成转速信号，其中，所述测速齿轮和磁阻式转速传感器相邻设置且间隔气隙阈值，所述磁阻式转速传感器与第一电容的两端连接；
[0006]通过所述第一电容，去除所述转速信号中的过零谐波，以校正所述转速信号，其中；
[0007]根据校正后的所述转速信号，生成方波信号，以对所述测速齿轮进行转速监测；
[0008]其中，所述第一电容的容量大小使得校正后的所述转速信号中不包含过零谐波。
[0009]可选地，所述根据校正后的所述转速信号，生成方波信号，包括：
[0010]按照预设的幅度阈值对校正后的所述转速信号进行削波处理，以生成第一波形信号；
[0011]对所述第一波形信号进行低通滤波处理，以生成第二波形信号；
[0012]去除所述第二波形信号中幅值小于门槛电平的部分，以生成第三波形信号；
[0013]将所述第三波形信号转换为方波信号。
[0014]可选地，所述将所述第三波形信号转换为方波信号，包括：
[0015]根据所述第三波形信号，确定电平信息；
[0016]在接收到控制器下发的选通信号的情况下，根据所述电平信息，生成方波信号，并将所述方波信号传输至所述控制器，其中，所述控制器用于监测测速齿轮转速。
[0017]可选地，所述第一电容的容量大小根据所述测速齿轮的额定转速、齿数、所述磁阻式转速传感器的线圈的直流阻抗确定。
[0018]可选地，通过以下方式确定所述第一电容的容量大小：
[0019]根据所述测速齿轮的额定转速、齿数、所述磁阻式转速传感器的线圈的直流阻抗，确定所述第一电容的理论容量；
[0020]若所述转速信号通过所述理论容量大小的第一电容，得到的校正后的所述转速信号包含过零谐波，且该过零谐波的幅值大于门槛电平，则按照预设的容量调整步长，在所述理论容量的基础上增大所述第一电容的大小，直至校正后的所述转速信号不包含过零谐波；
[0021]若所述转速信号通过所述理论容量大小的第一电容，得到的校正后的所述转速信号包含过零谐波，且该过零谐波的幅值小于所述门槛电平，则按照预设的容量调整步长，在所述理论容量的基础上减小所述第一电容的大小，直至校正后的所述转速信号不包含过零谐波。
[0022]可选地，所述测速齿轮为非渐开线齿轮或大模数齿轮，其中，所述大模数齿轮的齿轮模数大于模数阈值。
[0023]为了实现上述目的，本公开第二方面提供一种转速信号处理系统，包括：测速齿轮、磁阻式转速传感器、第一电容、信号整形模块、和控制器；
[0024]其中，所述测速齿轮和所述磁阻式转速传感器相邻设置且间隔气隙阈值，所述磁阻式转速传感器与所述第一电容的两端连接，用于在所述测速齿轮转动时，生成转速信号；
[0025]所述第一电容用于在所述测速齿轮转动时，去除所述转速信号中的过零谐波，以校正所述转速信号；
[0026]所述信号整形模块的输入端的第一端口、第二端口分别与所述第一电容的两端连接，用于根据校正后的所述转速信号，生成方波信号；
[0027]所述控制器用于接收所述方波信号，以对所述测速齿轮进行转速监测；
[0028]其中，所述第一电容的容量大小使得校正后的所述转速信号中不包含过零谐波。
[0029]可选地，所述信号整形模块包括依次连接的限幅模块、滤波模块、门槛电平模块以及信号转换模块；
[0030]所述限幅模块用于按照预设的幅度阈值对校正后的所述转速信号进行削波处理，以生成第一波形信号；
[0031]所述滤波模块用于对所述第一波形信号进行低通滤波处理，以生成第二波形信号；
[0032]所述门槛电平模块用于去除所述第二波形信号中幅值小于门槛电平的部分，以生成第三波形信号；
[0033]所述信号转换模块用于将所述第三波形信号转换为方波信号。
[0034]可选地，所述信号转换模块用于将所述第三波形信号转换为方波信号，包括：根据所述第三波形信号，确定电平信息；在接收到控制器下发的选通信号的情况下，根据所述电平信息，生成方波信号，并将所述方波信号传输至所述控制器，其中，所述控制器用于监测测速齿轮转速。
[0035]可选地，所述第一电容的容量大小根据所述测速齿轮的额定转速、齿数、所述磁阻式转速传感器的线圈的直流阻抗确定。
[0036]可选地，通过以下方式确定所述第一电容的容量大小：
[0037]根据所述测速齿轮的额定转速、齿数、所述磁阻式转速传感器的线圈的直流阻抗，确定所述第一电容的理论容量；
[0038]若所述转速信号通过所述理论容量大小的第一电容，得到的校正后的所述转速信
号包含过零谐波，且该过零谐波的幅值大于门槛电平，则按照预设的容量调整步长，在所述理论容量的基础上增大所述第一电容的大小，直至校正后的所述转速信号不包含过零谐波；
[0039]若所述转速信号通过所述理论容量大小的第一电容，得到的校正后的所述转速信号包含过零谐波，且该过零谐波的幅值小于所述门槛电平，则按照预设的容量调整步长，在所述理论容量的基础上减小所述第一电容的大小，直至校正后的所述转速信号不包含过零谐波。
[0040]可选地，所述测速齿轮为非渐开线齿轮或大模数齿轮，其中，所述大模数齿轮的齿轮模数大于模数阈值。
[0041]本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0042]磁阻式转速传感器与第一电容的两端连接，在测速齿轮转动时，磁阻式转速传感器生成转速信号，通过第一电容对转速信号的频率进行选频，使得不在通频带范围的过零谐波被拦截，并对畸变的转速波形进行修复，使校正后的转速信号波形达到整形模块对输入信号要求的正弦波。并且磁阻式转速传感器和第一电容之间中没有电阻元件的实体，而电容本身不损耗能量，因此，在测速齿轮转速较低时，能够避免信号的丢失，进而确保转速监测的准确性。并且对原有设备改动较小，实施方便、可行性好。
[0043]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转速信号处理方法，其特征在于，包括：在测速齿轮转动时，生成转速信号，其中，所述测速齿轮和磁阻式转速传感器相邻设置且间隔气隙阈值，所述磁阻式转速传感器与第一电容的两端连接；通过所述第一电容，去除所述转速信号中的过零谐波，以校正所述转速信号，其中；根据校正后的所述转速信号，生成方波信号，以对所述测速齿轮进行转速监测；其中，所述第一电容的容量大小使得校正后的所述转速信号中不包含过零谐波。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据校正后的所述转速信号，生成方波信号，包括：按照预设的幅度阈值对校正后的所述转速信号进行削波处理，以生成第一波形信号；对所述第一波形信号进行低通滤波处理，以生成第二波形信号；去除所述第二波形信号中幅值小于门槛电平的部分，以生成第三波形信号；将所述第三波形信号转换为方波信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述第三波形信号转换为方波信号，包括：根据所述第三波形信号，确定电平信息；在接收到控制器下发的选通信号的情况下，根据所述电平信息，生成方波信号，并将所述方波信号传输至所述控制器，其中，所述控制器用于监测测速齿轮转速。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一电容的容量大小根据所述测速齿轮的额定转速、齿数、所述磁阻式转速传感器的线圈的直流阻抗确定。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过以下方式确定所述第一电容的容量大小：根据所述测速齿轮的额定转速、齿数、所述磁阻式转速传感器的线圈的直流阻抗，确定所述第一电容的理论容量；若所述转速信号通过所述理论容量大小的第一电容，得到的校正后的所述转速信号包含过零谐波，且该过零谐波的幅值大于门槛电平，则按照预设的容量调整步长，在所述理论容量的基础上增大所述第一电容的大小，直至校正后的所述转速信号不包含过零谐波；若所述转速信号通过所述理论容量大小的第一电容，得到的校正后的所述转速信号包含过零谐波，且该过零谐波的幅值小于所述门槛电平，则按照预设的容量调整步长，在所述理论容量的基础上减小所述第一电容的大小，直至校正后的所述转速信号不包含过零谐波。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其特征在于，所述测速齿轮为非渐开线齿轮或大模数齿轮，其中，所述大模数齿轮的齿轮模数大于模数阈值。7.一种转速信号处理系统，其特征在于，包括：测速齿轮、磁阻式转速传感器、第一电容、信号整形模块、和控制器；其中，所述测速齿轮和所述磁阻式转速传感器相邻设置且间隔气隙阈值，所述磁阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘文研，
申请(专利权)人：国能绥中发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：