专利名称：传感器工作状态实时监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种监测装置，尤其是传感器的监测，属于传感器及电子技术领域。
背景技术：
目前，传感器是在电子检测控制设备输入部分中起检测信号作用的器件，其工作的稳定性和可靠性直接决定了測量数据的精度。在科学实验和生产过程中，需要对各种各样的參数进行检测和控制，这就要求传感器能感受被测非电量并将其转换成与被測量有一定函数关系的电量，该函数关系即传感器的输入输出特性。国内目前的传感器測量监控系统，对于某个被测模拟量，例如重量、温度等，大多采用多个传感器并联进入同一个测量电路，对采集多个模拟量集中处理和变换，而后将测量数据显示在人机交互界面上。该方式下传感器工作吋，内部电桥电路在激励电压作用下，电桥输出与负荷呈线性变化，通过放大和A/D转换，将处理后的数据作为測量值显示和控制依据，即实际測量数据为所有传感器的测量值的叠加处理，并不能反映出每个传感器的工作状态。在实际应用中，该传感器測量方式在恶劣环境中经常导致下述问题，由于多个传感器并联进入同一測量回路，其中某ー个出现故障，输出电压与实际负荷呈非线性变化，将引起很大的测量误差，而工作人员无法发现此误差，进而严重传感器的測量可靠性。这种传统的传感器测量安装方式，在多个传感器的测量应用中，难以发现传感器的非线性故障，且不能实现对每个传感器エ况的实时监测，对測量精度和可靠性要求高的生产领域具有很大的局限性。
实用新型内容针对上述问题，本实用新型提供ー种对所有传感器进行实时监测的系统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是传感器工作状态的实时监测系统，包括传感器、传感器电源盒、信号调理板，每个传感器分别接连接各自的传感器电源盒，传感器电源盒内装有放大器模块；每个传感器的输出信号经过各自传感器电源盒放大后，接至信号调理板相应的通道。本实用新型的有益效果是，能够实现对所有传感器測量数据的采集，使測量数据反应在エ控机(或显示、记录设备)上，实现对每个传感器信号采集和处理的实时监測。反应出故障传感器及其故障状态并报警；在传感器运行中，某个传感器出现非线性故障，输入输出特性非线性化，能够在エ控程序中进行显示和报警，通知工作人员处理。从而实现对传感器工作状态的实时监測。本实用新型能够在传统传感器測量回路的基础上简单实现，具体实施只须每个传感器増加独立的传感器放大器和信号采集通道，且在エ控机中进行エ控程序修改即可实现。
图1是本实用新型测量原理接线图；[0007]图2是传统传感器測量原理接线图。图中零部件及编号SI—传感器1，S2—传感器2，S3—传感器，Sn—传感器n ；PI—传感器电源盒1，P2—传感器电源盒2，P3—传感器电源盒3， Pn一传感器电源盒n ；CHO—通道 0，CHl—通道 I，CH2—通道 2，CH3—通道 3，CHn—通道 n ；D 一イ目号调通板。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型进ー步说明。參见图1，传感器 工作状态的实时监测系统，包括传感器Sn、传感器电源盒PnJf号调理板D，每个传感器Sn分别接连接各自的传感器电源盒(Pn)，传感器电源盒Pn内装有放大器模块；每个传感器Sn的输出信号经过各自传感器电源盒Pn放大后，接至信号调理板D相应的通道CHn。本实用新型的目的是实现对传感器工作状态的实时监測。其结构包括传感器、放大器、信号调理板、エ控机(信号处理、显示、记录、控制)等。以下结合混凝土拌和楼称量传感器的监测系统电路图，阐述传感器工作状态实时监测系统的工作原理和优点。图1中，称量料斗传感器S1、S2、S3分别独立接一个传感器电源盒，为Pl、P2、P3，每个传感器电源盒由交流12. 5V电源供电，盒内装有放大器模块，起信号放大作用，每个传感器的输出信号经过各自独立传感器电源盒放大后，接至信号调理板D不同的通道CH0、CH1、CH2，即每个传感器设置独立的信号采样和处理回路。传感器工作中，エ控机将对每个传感器的输出信号进行采集、放大、滤波、A/D模数转换及运算处理后，在操作界面实时显示出每个传感器的測量数据及其叠加值(称量值)。由于传感器对称位置安装，測量数据理想状态下相同，エ控程序通过对三个传感器測量信号的运算比较，对误差超过允许范围时进行故障报警，从而反映出故障传感器以及称量料斗的倾斜等情況。各传感器的測量数据分别在自动化设备(如エ控机)内部根据进行运算处理，显示在人机交互界面，同时，在自动化设备操作界面显示每个传感器的測量数据和叠加值，并通过对称各传感器的采集数据的比较，对超过允许范围的传感器非线性故障和称量设备的倾斜等因素报警，以通知工作人员处理和维修。CHO、CHl、CH2、... CHn为信号调理板D的信号通道O、通道1、通道2、...通道n，各通道均有两个接线端，对应为A1/A2、A3/A4、B1/B2等。V+/V-为三个传感器信号放大和叠加处理后的电压信号，反馈至信号调理板；E+/E-为传感器输入信号接线端，S+/S-为传感器输出信号接线端；彳士 k为。安谷水电站拌和系统在实际运行中，进行了传感器工作状态实时监测系统研究和应用。在以往的拌和系统工程实际中，每个骨料、外加剂等称量料斗均对称设置有三个传感器，三个传感器采用传统的测量回路方式，即测量信号并联叠加后通过放大器、滤波电路、エ控机等的处理后，显示测量值在エ控机操作界面。在拌和系统运行中，经常发生其中某个传感器故障，导致操作界面的測量数据出现很大误差，故障状况难以发现，严重影响拌和系统的称量精度。通过新型传感器工作状态的检测系统的应用，实现了对所有传感器的实时监测和故障报警，很好的解决了这ー实际问题，提高了称量系统的精度和准确性。传统的传感器測量系统(如图2所示)在应用中存在一下主要缺陷一、实际测量中，由于各传感器输出信号并联叠加处理，エ控机监测到的是各传感器測量信号的叠加值(端子V+/V-输出)，若其中某一个传感器出现非线性故障，或其測量回路的4芯屏蔽线损坏，将造成很大的测量误差，此故障难以发现。ニ、各个传感器由于对称安装，理想状态下，三只传感器的測量信号应相同。若称量中，称量料斗发生很大倾斜，将导致三只传感器测量输出信号间误差増大，影响传感器エ作的稳定性。图2中，称量料斗对称安装有三只S型传感器，各传感器的输入、输出信号通过4芯屏蔽线传输。在传感器电源盒中，输入信号线接E+/E-，输出信号接S+/S-。传感器电源盒通过 12. 5V交流电源供电，传感器电源盒内置放大器，起信号放大的作用，V+/V-为3个传感器输出信号并联叠加处理后的电压信号，通过2芯屏蔽线，接エ控机内部信号调理板的信号通道CH0，信号调理板主要是对信号起到滤波作用，滤波后的信号经过エ控机的A/D转换等处理后，在エ控机 操作界面显示测量数据(称量值)。
权利要求1.一种传感器工作状态的实时监测系统，包括传感器(Sn)、传感器电源盒(Pn)、信号调理板(D)，其特征在于，每个传感器(Sn)分别接连接各自的传感器电源盒(Pn)，传感器电源盒(Pn)内装有放大器模块；每个传感器(Sn)的输出信号经过各自传感器电源盒(Pn)放大后，接至信号调理板(D)相应的通道(CHn)。
专利摘要本实用新型公开了一种传感器工作状态的实时监测系统，属于传感器及电子技术领域。它包括传感器、传感器电源盒、信号调理板，每个传感器分别接连接各自的传感器电源盒，传感器电源盒内装有放大器模块；每个传感器的输出信号经过各自传感器电源盒放大后，接至信号调理板相应的通道。本实用新型能够实现对所有传感器测量数据的采集,使测量数据反应在工控机(或显示、记录设备)上，实现对每个传感器信号采集和处理的实时监测。反应出故障传感器及其故障状态并报警；在传感器运行中，某个传感器出现非线性故障，输入输出特性非线性化，能够在工控程序中进行显示和报警，通知工作人员处理。从而实现对传感器工作状态的实时监测。
文档编号G01D18/00GK202885859SQ201220578830
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者余淑娟, 陈雁高, 王鹏, 王伟鹏 申请人:中国水利水电第七工程局有限公司