[发明专利]一种LVDT传感器信号检测电路及其检测方法

说明书

一种LVDT传感器信号检测电路及其检测方法，检测电路包括频率发生电路，频率发生电路依次经过模拟滤波电路和驱动电路连接LVDT传感器，LVDT传感器的次级线圈依次经过幅值调理电路和A/D转换模块后，分别连接包络解析模块以及故障判断模块。检测方法首先按照初级线圈输出正弦0相位，延时后判断次级线圈的相位，记录下次级线圈相位为0时所经过的时间，然后再按照所记录延时数据，使LVDT传感器的次级线圈进行信号采集，通过包络解析模块和故障判断模块分别判断信号幅值，相位，加速度是否在正常范围内，对应不同情况得出故障所在。本发明集检测和故障诊断于一体，诊断覆盖率及灵活性较高。

技术领域

本发明属于工业控制领域，具体涉及一种LVDT传感器信号检测电路及其检测方法。

背景技术

LVDT线性可变差动变压器是工业控制系统中常见的位移传感器，广泛应用于电力、石化、化工等行业。现有的LVDT传感器信号检测技术存在的问题有以下方面：

1、目前的所有方法均采用模拟方法，电路复杂，集成度低，可靠性低，成本难以降低。

2、目前的方法不能完整的对LVDT信号进行故障检测，如初级线圈故障，电路故障等。原因在于以前的方案采用模拟方式进行信息提取，不能对原始信号全面分析，只是提取了有用信息，而进行故障检测需要用到被模拟采集信息滤掉的部分信息，所以不能进行故障判断。

3、适应性差，因为通过模拟电路实现，所以外部传感器特性变化时，需要电路参数调整。

基于上述问题，亟需提供一种稳定、智能，成本低的数字化方案，适应不同的现场要求。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的缺陷，提供一种集检测和故障诊断于一体的LVDT传感器信号检测电路及其检测方法，能够完整地进行故障检测，诊断覆盖率高。

为了实现上述目的，本发明LVDT传感器信号检测电路采用的技术方案为：

包括频率发生电路，频率发生电路依次经模拟滤波电路和驱动电路连接LVDT传感器，LVDT传感器的次级线圈依次经过幅值调理电路和A/D转换模块后，分别连接用于寻找所采集频率每个周期最大值的包络解析模块以及分析所采集频率参数的故障判断模块。

所述的频率发生电路产生的是数字正弦波码值，并根据设定的频率和幅值进行输出。

所述的频率发生电路输出电压值的更新频率大于需要输出的正弦波频率16倍以上，PWM基频频率大于输出电压值的更新频率10倍以上。

所述的模拟滤波电路包括用于将频率发生电路输出电压变成连续正弦波的低通滤波器。

所述的驱动电路包括用于降低直流电对LVDT传感器线圈磁路影响的电容。

所述的LVDT传感器分为三、四、五、六线制；对于三、四线制LVDT传感器，次级线圈依次经过幅值调理电路和A/D转换模块后，分别连接包络解析模块和故障判断模块；对于五、六线制LVDT传感器，增加附加通道，附加通道具有与三、四线制LVDT传感器次级线圈所接相同的电路，使两路次级线圈分别独立检测。

所述的A/D转换模块采样时机与频率发生电路电压输出更新时机具有可调节确定延时。

本发明LVDT传感器信号检测方法采用的技术方案，包括以下步骤：

第一步、使LVDT传感器的初级线圈输出正弦0相位，延时之后，根据次级线圈采集到的信号进行相位判断，若次级线圈采集到的相位与输出的初级线圈相位差大于0，按照相位调节的最小分辨率减延时，若相位小于0，按照相位调节的最小分辨率加延时，次级线圈重新采集信号进行相位判断，直至相位为差为0，记录延时数据；