專利名稱：鍵相器模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)機械監(jiān)測和保護用模塊，特別是一種能夠進行鍵相測量的鍵相器模塊。
背景技術(shù)：
鍵相測量是通過在被測軸上設(shè)置一個凹槽或凸鍵，稱鍵相標記。當這個凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭位置時，相當于探頭與被測面間距變化，傳感器會產(chǎn)生一個脈沖信號，軸每轉(zhuǎn)一圈，就會產(chǎn)生一個脈沖信號，產(chǎn)生的時刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。因此通過對脈沖計數(shù)，可以測量軸的轉(zhuǎn)速；通過將脈沖與軸的振動信號比較，可以確定振動的相位角，用于軸的動平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面?，F(xiàn)有的鍵相測量設(shè)備測量類型單一，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性不高，數(shù)據(jù)傳輸實時性不強，且不穩(wěn)定。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種鍵相器模塊，可與渦流傳感器或磁阻傳感器連接測量軸轉(zhuǎn)速，并可為振動量提供相位參考坐標，且傳輸數(shù)據(jù)實時性強，安全穩(wěn)定，智能化、數(shù)字化程度高，使用方便，有多種參數(shù)可供客戶設(shè)置，能適應(yīng)不同的用戶需求，實施周期短，可以很方便的替代現(xiàn)有的落后的監(jiān)測模塊。本實用新型所采用的主要的技術(shù)方案是一種鍵相器模塊，包括依鍵相信號傳遞方向依次連接的鍵相信號預(yù)處理電路、中央處理單元和CAN通信電路，所述鍵相信號預(yù)處理電路設(shè)有接收傳感器信號的信號輸入端，所述CAN通信電路設(shè)有符合串行通信協(xié)議的通訊接口。所述中央處理單元包括依次連接的A/D轉(zhuǎn)換芯片和微型處理芯片，所述A/D轉(zhuǎn)換芯片模擬信號輸入端與所述鍵相信號預(yù)處理電路輸出端連接，所述微型處理芯片TTL鍵相信號輸出端與所述CAN通信電路的輸入端連接。所述鍵相器模塊還可包括電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路輸入端連接電源，輸出端與所述鍵相信號預(yù)處理電路連接。所述鍵相器模塊還可包括緩沖信號輸出電路，所述緩沖信號輸出電路設(shè)有緩沖信號輸出端和接收所述傳感器信號的信號輸入端，所述緩沖信號輸出端設(shè)有緩沖信號輸出端子。本實用新型的有益效果是本實用新型可配合渦流傳感器或磁阻傳感器進行鍵相信號采集，適用性廣；設(shè)有 A/D轉(zhuǎn)換芯片和微型處理芯片，將傳感器輸出的非線性信號轉(zhuǎn)換為線性的電信號，簡化了測量方法，提高了測量精度；鍵相信號輸入端為兩個，可同時采集兩個傳感器的鍵相信號，進行綜合分析，減小數(shù)據(jù)誤差，輸出標準的TTL鍵相信號；采用CAN通信電路通訊，通訊可靠安全，實時性強。[0012]
圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型的殼體主視圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種鍵相器模塊，安裝在旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備上配合傳感器進行鍵相測量，可用來為監(jiān)視器模塊、旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中其他監(jiān)測模塊提供鍵相位信號， 可被監(jiān)視器模塊和外部故障診斷設(shè)備用來測量相位等向量參數(shù)。所述鍵相器模塊包括依鍵相信號傳遞方向依次連接的鍵相信號預(yù)處理電路2、中央處理單元3和CAN通信電路4，所述鍵相信號預(yù)處理電路設(shè)有接收傳感器信號的信號輸入端，所述CAN通信電路設(shè)有符合串行通信協(xié)議的通訊接口。所述鍵相信號預(yù)處理電路將原始的鍵相信號進行濾波、放大、隔離等預(yù)處理，消除原始鍵相信號的各種毛刺干擾，中央處理單元將原始鍵相信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換和算法處理變成標準TTL鍵相信號，該標準TTL鍵相信號可指示何時轉(zhuǎn)軸上的鍵相位標記通過鍵相探頭，CAN通信電路將采集并轉(zhuǎn)化為標準的TLL鍵相信號輸出給旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中其他模塊或設(shè)備使用，傳輸安全可靠，實時性強。本鍵相器模塊為旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的一個模塊，可以設(shè)在其中一個槽位上，通過所述通訊接口以插接或其他方式連接在數(shù)據(jù)通訊底板上，通過所述數(shù)據(jù)通訊底板， 本鍵相器模塊可以與其他槽位的信號處理模塊進行數(shù)據(jù)通信。所述中央處理單元用于對傳感器采集來的信號進行A/D轉(zhuǎn)換，算法處理和輸出標準TTL鍵相信號，包括依次連接的A/D轉(zhuǎn)換芯片和微型處理芯片，所述A/D轉(zhuǎn)換芯片模擬信號輸入端與所述鍵相信號預(yù)處理電路輸出端連接，所述微型處理芯片TTL鍵相信號輸出端與所述CAN通信電路輸入端連接。所述鍵相器模塊還包括電源轉(zhuǎn)換電路1，用于給整個鍵相器模塊中的各個電路和芯片提供工作所需的電壓，所述電源轉(zhuǎn)換電路輸入端連接電源，輸出端與所述鍵相信號預(yù)處理電路連接，或同時與微型處理芯片、CAN通信電路和鍵相信號預(yù)處理電路連接，對各個電路分別供電。所述鍵相器模塊還包括緩沖信號輸出電路，可以輸出未經(jīng)處理的原始鍵相信號并將這些信號輸出給其他設(shè)備或模塊使用，所述緩沖信號輸出電路設(shè)有緩沖信號輸出端和接收所述傳感器信號的信號輸入端，所述緩沖信號輸出端設(shè)有緩沖信號輸出端子5。所述鍵相信號預(yù)處理電路的鍵相信號輸入端可為兩個，分別與傳感器連接，用來采集兩路傳感器的輸入信號并為用戶提供標準的TTL鍵相信號，鍵相傳感器每轉(zhuǎn)可產(chǎn)生一個或多個周期性變化的電壓信號即鍵相信號，這個信號主要用來測量軸的轉(zhuǎn)數(shù)，并為振動量提供相位參考坐標。它是在低轉(zhuǎn)速下測量轉(zhuǎn)子彎曲或偏心的基本元素。所述傳感器為渦流傳感器或磁阻傳感器。所述緩沖信號輸出端子可為兩個?？赏瑫r為兩個設(shè)備輸出原始未經(jīng)處理的鍵相信號。所述鍵相信號輸入端與所述緩沖信號輸出端子應(yīng)一一對應(yīng)。所述電源轉(zhuǎn)換電路優(yōu)選為能夠支持冗余電源的電源轉(zhuǎn)換電路。當一個電源失效時 (例如發(fā)生故障)，另一個電源馬上可以接管其工作，使設(shè)備繼續(xù)正常工作。[0024]所述緩沖信號輸出端子優(yōu)選采用BNC端子，這樣傳送信號更加穩(wěn)定。所述鍵相器模塊優(yōu)選設(shè)有兩個通道，且通道之間相互隔離，如光電隔離，以避免通道間的信號干擾。當然，也可以視需要設(shè)置多個通道。如圖2所示，本鍵相器模塊還可設(shè)有殼體，所述的各個接口或端子可以設(shè)于殼體上方便與其他設(shè)備或模塊通訊連接。本鍵相器模塊通過高可靠、高精度的渦流傳感器或磁阻傳感器采集旋轉(zhuǎn)機械振動信號，首先對其進行抗干擾和濾波處理，然后對其進行各種放大和整形電路處理，再使用高精度的AD芯片進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，微型處理芯片對信號進行算法處理，輸出相應(yīng)標準TTL鍵相信號，測量鍵相信號，獲知了軸的轉(zhuǎn)速，通過將鍵相信號與軸的振動信號比較，可以確定出振動的相位角。因此該模塊可廣泛用于軸的動平衡分析以及設(shè)備的故障分析與診斷等方面。本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)據(jù)可靠、使用安全等優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種鍵相器模塊，其特征在于包括依鍵相信號傳遞方向依次連接的鍵相信號預(yù)處理電路、中央處理單元和CAN通信電路，所述鍵相信號預(yù)處理電路設(shè)有接收傳感器信號的信號輸入端，所述CAN通信電路設(shè)有符合串行通信協(xié)議的通訊接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵相器模塊，其特征在于所述中央處理單元包括依次連接的 A/D轉(zhuǎn)換芯片和微型處理芯片，所述A/D轉(zhuǎn)換芯片模擬信號輸入端與所述鍵相信號預(yù)處理電路輸出端連接，所述微型處理芯片TTL鍵相信號輸出端與所述CAN通信電路的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍵相器模塊，其特征在于其還包括電源轉(zhuǎn)換電路，所述電源轉(zhuǎn)換電路輸入端連接電源，輸出端與所述鍵相信號預(yù)處理電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵相器模塊，其特征在于其還包括緩沖信號輸出電路，所述緩沖信號輸出電路設(shè)有緩沖信號輸出端和接收所述傳感器信號的信號輸入端，所述緩沖信號輸出端設(shè)有緩沖信號輸出端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的鍵相器模塊，其特征在于所述鍵相信號預(yù)處理電路的鍵相信號輸入端為兩個，分別與兩個傳感器連接，所述傳感器為渦流傳感器或磁阻傳感器ο
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鍵相器模塊，其特征在于所述緩沖信號輸出端子為兩個。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍵相器模塊，其特征在于所述鍵相信號輸入端與所述緩沖信號輸出端子一一對應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鍵相器模塊，其特征在于所述電源轉(zhuǎn)換電路為支持冗余電源輸入的電源轉(zhuǎn)換電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鍵相器模塊，其特征在于所述緩沖信號輸出端子采用BNC端子。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鍵相器模塊，其特征在于設(shè)有兩個通道且通道間采用光電隔1 °
專利摘要本實用新型涉及一種鍵相器模塊，安裝在旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備上進行鍵相測量，包括依鍵相信號傳遞方向依次連接的鍵相信號預(yù)處理電路、中央處理單元和CAN通信電路，所述CAN通信電路設(shè)有符合串行通信協(xié)議的通訊接口，采用CAN通信電路通訊，通訊可靠安全，實時性強。所述鍵相信號預(yù)處理電路的鍵相信號輸入端為兩個，可同時采集兩個傳感器的鍵相信號，進行綜合分析，減小數(shù)據(jù)誤差，輸出標準的TTL鍵相信號；所述傳感器可為渦流傳感器或磁阻傳感器，產(chǎn)品適用性廣，智能化、數(shù)字化程度高，使用方便，有多種參數(shù)可供客戶設(shè)置，能適應(yīng)不同的用戶需求，實施周期短，可以很方便的替代現(xiàn)有的落后的監(jiān)測模塊。
文檔編號G01P3/488GK202158899SQ201120279968
公開日2012年3月7日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者李宣梓 申請人:北京派利斯科技有限公司