[发明专利]使用多重处理路径的速度检测技术

说明书

使用单一信号产生运动体的两个速度测量。传感器产生具有一系列脉冲的复合信号，其中每个脉冲当运动体上的传感元件运动经过传感器时产生。传感器调节单元解耦所述复合信号以产生第一受制约子信号，该第一受制约子信号只有对应着所述复合信号交流分量的交流信号，和产生对应着复合信号的第二受制约子信号。计时器/计数器输入单元通过确定第一受制约子信号中脉冲的计数和第一时间周期或一个脉冲的时间周期，计算第一速度测量值。所述第二受制约子信号传输到ADC且以一采样率采样以产生一经采样第二受制约子信号。采集单元，通过确定在第二时间周期或单个脉冲的时间上、经采样第二受制约子信号中的脉冲的计数来计算第二速度测量值。

技术领域

本发明涉及机械状态监测领域。更具体地，本发明涉及运动机械的速度测量。

背景技术

追踪和测量旋转机械比如风扇和发动机的旋转速度，有着许多重要的应用。例如，速度测量可以用于检测和分析机械故障状态，比如由于磨损、使用不当、不均匀载荷、异物积累等等导致的机械不平衡或不对齐。同样地，可以通过振动分析来发现机械中的裂缝或其他故障，而速度测量用于分析振动。为了准确地监测机械，所需的速度测量应可靠、准确、可验证且对特定的应用场合有足够的解析度(例如，采样速度)。

本发明是一种用于检测和测量机械转速的方法和装置，其提供详细准确且证实的、可操作和可分析的数据可。

发明内容

以上和其他需求是通过使用单一信号产生运动体的两个速度测量的装置和方法满足。所述装置包括配置在主体上的一元件，其随着该主体运动能被传感器检测到。并且，一传感器置于靠近主体的位置，其被配置为随着主体运动检测所述元件并产生复合信号，该复合信号具有至少一个脉冲，但是优选的是具有一系列脉冲，其中当所述传感元件运动并且被传感器检测到时产生每个脉冲。所述传感器传输所述复合信号到一传感器调节单元。所述传感器调节单元解耦复合信号以产生第一受制约子信号和对应于所述复合信号的第二受制约子信号。所述子信号的每一个具有交流分量和直流分量中的任一者或两者。可选地，每个子信号可以代表所述复合信号的一部分(例如，顶部和底部)。

计时器/计数器具有产生时钟节拍的时钟，接收通过所述传感器调节单元传输的第一受制约子信号，且基于在第一受制约子信号中的至少一个脉冲的计数和在脉冲期间的第一时间或者基于时间测量期间的脉冲数确定第一速度测量值。模拟-数字转换器(ADC)用于接收通过所述传感器调节单元传输的第二受制约子信号和以一采样率对所述第二调节子信号进行采样来产生经采样的第二受制约子信号。数据采集单元接收所述经采样第二受制约子信号。所述经采样第二受制约子信号储存在存储器中然后处理电路基于在第二受制约子信号的至少一个脉冲的计数和脉冲期间的第二时间或者基于时间测量期间的脉冲数，计算第二速度测量值。

根据所述方法，运动体有一元件，其可以在所述运动体运动时通过一传感器检测到。所述传感器可以是电涡流传感器、霍尔效应传感器、光传感器，或其他类型的传感器。所述传感器产生具有一系列脉冲的复合信号，其中每个脉冲在所述传感元件运动经过传感器时产生。所述复合信号传输到一传感器调节单元，其解耦复合信号以产生第一受制约子信号和第二调节子信号。在某些实施例中，所述第一受制约子信号只有对应所述复合信号交流分量的交流信号。在其他一些实施例中，所述第一受制约子信号同样可以包括直流分量。所述第二受制约子信号对应所述复合信号且可以具有交流和直流分量中的任一者或两者。