[發(fā)明專利]位移傳感器斷線檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210031455.0
• 申請(qǐng)日: 2012-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN102590692A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張頌;董良健;陳宇;郭淳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江中控技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/02
• 分類號(hào): G01R31/02
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及位移傳感器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種位移傳感器的斷線檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

LVDT(Liner?Variable?Differen?tial?Transformer，線位移差分傳感器)在工業(yè)控制系統(tǒng)中主要用于測(cè)量直線上的位置信號(hào)。

LVDT包括鐵芯、一個(gè)初級(jí)線圈、兩個(gè)次級(jí)線圈，分別為第一次級(jí)線圈和第二次級(jí)線圈，當(dāng)鐵芯在線圈內(nèi)部上下移動(dòng)并偏離中心位置時(shí)，兩個(gè)次級(jí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相等，此時(shí)，LVDT輸出端的輸出電壓是兩個(gè)次級(jí)線圈的電壓之差，所述輸出電壓的大小與鐵芯的位移量成線性關(guān)系。LVDT的線圈斷線時(shí)，輸出電壓為0V，與鐵芯在中心位置時(shí)的輸出電壓相等，因此，在LVDT輸出電壓為0V時(shí)，不能區(qū)分是LVDT斷線還是鐵芯處于中心位置。

目前，有兩種方法檢測(cè)LVDT是否斷線，一是：使用一對(duì)冗余的LVDT傳感器及調(diào)理電路，根據(jù)兩個(gè)調(diào)理電路產(chǎn)生的電壓采樣值相互比較，并結(jié)合一定的算法來區(qū)分鐵芯位于中心位置還是LVDT斷線，但該方法需要使用一對(duì)冗余的LVDT調(diào)理電路，實(shí)施復(fù)雜、成本較高，并且存在一定的誤判率；另一種是：分別采集兩個(gè)次級(jí)線圈的電壓信號(hào)從硬件上來判斷LVDT是否處于正常工作狀態(tài)，該方法實(shí)現(xiàn)電路復(fù)雜，且斷線顯示不夠直觀。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種位移傳感器斷線檢測(cè)裝置，以實(shí)現(xiàn)以簡單的電路檢測(cè)LVDT是否出現(xiàn)斷線，且能夠直觀的實(shí)現(xiàn)斷線狀態(tài)，技術(shù)方案如下：

一種位移傳感器斷線檢測(cè)裝置，包括：

與初級(jí)線圈相連的激勵(lì)源，與第一次級(jí)線圈相連的第一測(cè)試電壓源，與第二次級(jí)線圈相連的第二測(cè)試電壓源；

與所述第一次級(jí)線圈相連的第一阻抗變換電路，與所述第二次級(jí)線圈相連的第二阻抗變換電路；

第一輸入端與所述第一阻抗變換電路相連，第二輸入端與所述第二阻抗變換電路相連的加法器，用于將所述第一次級(jí)線圈的輸出電壓及所述第二次級(jí)線圈的輸出電壓進(jìn)行疊加；

與所述加法器的輸出端相連的直流分量調(diào)理電路，用于提取所述加法器輸出的電壓信號(hào)中的直流分量信號(hào)；

與所述加法器的輸出端相連的交流分量調(diào)理電路，用于提取所述加法器輸出的電壓信號(hào)中的交流分量信號(hào)；

與所述直流分量調(diào)理電路相連的第一比較電路，用于將所述直流分量信號(hào)與第一預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，得到第一比較結(jié)果；

與所述交流分量調(diào)理電路相連的第二比較電路，用于將所述交流分量信號(hào)與第二預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，得到第二比較結(jié)果；

與所述第一比較電路和所述第二比較電路相連的邏輯判斷電路，用于接收到直流分量信號(hào)高于所述第一預(yù)設(shè)電壓的第一比較結(jié)果和/或接收到交流分量信號(hào)低于所述第二預(yù)設(shè)電壓的第二比較結(jié)果時(shí)，判斷出該位移傳感器斷線故障，并輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字量信息。

優(yōu)選的，所述直流分量調(diào)理電路包括：濾波電路，用于濾除所述加法器輸出的電壓信號(hào)中的交流信號(hào)。

優(yōu)選的，所述直流分量調(diào)理電路還包括：電壓轉(zhuǎn)換電路，用于將所述濾波電路輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為后級(jí)的第一比較電路的適用電壓范圍內(nèi)。

優(yōu)選的，所述交流分量調(diào)理電路包括：整流電路和濾波電路，其中：

所述整流電路用于將所述加法器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行整流；

所述濾波電路用于將所述整流電路的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波。

優(yōu)選的，所述第一比較電路為反相電壓比較器，該電壓比較器的反相輸入端連接所述直流分量調(diào)理電路的輸出端，同相輸入端輸入有第一預(yù)設(shè)電壓，輸出端連接所述邏輯判斷電路。

優(yōu)選的，所述第二比較電路為同相電壓比較器，該電壓比較器的反相輸入端輸入有所述第二預(yù)設(shè)電壓，同相輸入端連接所述交流分量調(diào)理電路的輸出端，輸出端連接所述邏輯判斷電路。

優(yōu)選的，所述邏輯判斷電路為邏輯與運(yùn)算電路，該邏輯與運(yùn)算電路的第一輸入端連接所述第一比較電路，第二輸入端連接所述第二比較電路。

優(yōu)選的，所述第一比較電路為同相電壓比較器，該電壓比較器的同相輸入端連接所述直流分量調(diào)理電路的輸出端，反相輸入端輸入有第一預(yù)設(shè)電壓，輸出端連接所述邏輯判斷電路。

優(yōu)選的，所述第二比較電路為反相電壓比較器，該電壓比較器的同相輸入端輸入有所述第二預(yù)設(shè)電壓，反相輸入端連接所述交流分量調(diào)理電路的輸出端，輸出端連接所述邏輯判斷電路。

優(yōu)選的，所述邏輯判斷電路為邏輯或運(yùn)算電路，該邏輯或運(yùn)算電路的第一輸入端連接所述第一比較電路，第二輸入端連接所述第二比較電路。