一种电磁阀工作状态检测系统的制作方法

本发明涉及工业设备状态检测领域，尤其是一种电磁阀工作状态检测系统。

背景技术：

传统电磁阀工作状态检测方法之一是利用带有磁性的动作机构，在电磁阀关闭时吸合干簧管，指示电磁阀关闭。该种方法只能简单检测电磁阀开合状态，对电磁阀其他工作状态不能完全检测。同时该种检测方法还需设置专门的对外信号线，增加了电磁阀上的接线数量，提高了电磁阀工作状态检测成本。

技术实现要素：

基于现有技术的上述缺陷，本发明实施例提供一种结构简单、能够检测电磁阀多种工作状态的电磁阀工作状态检测系统。

本发明能够以多种方式实现，包括方法、系统、设备、装置或计算机可读介质，在下面论述本发明的几个实施例。

本发明的技术方案如下：

一种电磁阀工作状态检测系统，包括电源模块、采样模块和控制模块，所述控制模块分别与所述电源模块和所述采样模块串接，所述电源模块和所述采样模块分别对应连接待检测电磁阀两端，

所述电源模块用于向待检测电磁阀输出固定脉宽电源信号；

所述采样模块用于采集待检测电磁阀输出电压；

所述控制模块用于对所述电源模块进行脉冲控制，以及根据所述采样模块获得的采样信号判定待检测电磁阀工作状态。

在上述技术方案中，所述控制模块优选为单片机，其控制所述电源模块输出固定脉宽电源信号，所述固定脉宽电源信号经过待检测电磁阀后，由所述采样模块接收并处理为所述控制模块可识别的采样信号；电磁阀处于不同的工作状态时，其线圈电感会发生相应的变化，从而间接地影响所述采样模块接收到的采样信号；所述控制模块根据不同形式的采样信号，判断待检测电磁阀的工作状态。上述的电磁阀工作状态检测系统，可以有效检测出电磁阀的多种工作状态，且结构简单，无需对电磁阀进行特殊的改进或设计。

进一步地，所述控制模块通过向所述电源模块输出控制脉冲，以实现对所述电源模块进行脉冲开/关控制，所述控制脉冲为固定宽度脉冲。

优选地，所述控制脉冲的脉宽为100～9000微秒。所述控制脉冲的脉宽应当根据待检测电磁阀线圈电感和采样模块的最大采样电压值确定。

进一步地，所述采样模块包括采样电阻和模数转换器；所述采样电阻与所述待检测电磁阀相连，所述模数转换器与所述控制模块相连。

优选地，所述采样电阻的阻值为0.1～10欧姆。所述采样电阻的阻值过大会影响待检测电磁阀的正常启动，所以应当控制采样电阻的阻值，使其不影响电磁阀的正常启动。此外，所述采样电阻的阻值也会影响前述控制脉冲的脉宽。

进一步地，所述电源模块包括直流电源和开关控制单元；所述控制模块通过所述开关控制单元控制所述直流电源输出固定脉宽电源信号。所述控制模块通过所述开关控制单元实现对所述直流电源进行脉冲开/关控制。

进一步地，所述电磁阀工作状态为电磁阀关闭、电磁阀开启、电磁阀控制线断路和电磁阀控制线短路。

优选地，当所述控制模块向所述电源模块输出控制脉冲，所述采样模块获得的采样信号为零时，判断待检测电磁阀工作状态为电磁阀控制线断路。

由于电磁阀控制线断路，电源模块发出的固定脉冲电源信号无法通过电磁阀线圈传递到采样模块，所以，电磁阀控制线断路时，采样模块获得的采样信号应当为零。

优选地，当所述控制模块向所述电源模块输出控制脉冲，所述采样模块获得的采样信号脉宽与所述控制模块输出的控制脉冲脉宽相同时，判断待检测电磁阀工作状态为电磁阀控制线短路。

由于电磁阀控制线短路，电源模块输出的固定脉宽电源信号不经过电磁阀线圈，而是直接通过短路部分传递到采样模块，其前后电感不会发生变化，不会影响到电源信号的脉宽，所以，电磁阀控制线短路时，采样模块获得的采样信号脉宽与电源模块输出的固定脉宽电源信号的脉宽应当相同。

优选地，当所述控制模块向所述电源模块输出控制脉冲，所述取样模块获得的采样信号不为零且其脉宽与所述控制模块输出的脉冲脉宽不同时，判断待检测电磁阀工作状态为电磁阀开启/关闭。

当电磁阀开启或关闭时，其线圈的电感会发生变化，电源模块输出的固定脉宽电源信号经过电磁阀线圈的电感后，由于电感的电流不能突变，电感会对电流有抑制作用，在相同宽度的控制脉冲作用下，不同的电感值对电流的抑制能力不同，因此，采样模块通过电磁阀线圈获得的采样信号也会不同，通过不同的采样信号可判断待检测电磁阀的工作状态为开启/关闭。电磁阀开启/关闭所对应的采样信号受电磁阀线圈的影响，对于实际特定的电磁阀线圈，可通过预试验确定电磁阀开启/关闭分别对应的采样信号状态。

本发明可实现的积极有益技术效果如下：

本发明的电磁阀工作状态检测系统，可以有效检测出电磁阀的多种工作状态，且结构简单，无需对电磁阀进行特殊的改进或设计。

本发明的其他方面和优点根据下面结合附图的详细的描述而变得明显，所述附图通过示例说明本发明的原理。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本发明实施例提供的一种电磁阀工作状态检测系统的结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

现有技术的缺陷：现有电磁阀检测方法只能简单检测电磁阀开合状态，对电磁阀其他工作状态不能完全检测。同时该种检测方法还需设置专门的对外信号线，增加了电磁阀上的接线数量，提高了电磁阀工作状态检测成本。

本发明要解决的技术问题：提供一种能有效检测出电磁阀的多种工作状态，且结构简单，无需对电磁阀进行特殊的改进或设计的电磁阀工作状态检测系统。

基础实施方式：

一种电磁阀工作状态检测系统，如图1所示，包括电源模块、采样模块和控制模块，所述控制模块分别与所述电源模块和所述采样模块串接，所述电源模块和所述采样模块分别对应连接待检测电磁阀两端，

所述电源模块用于向待检测电磁阀输出固定脉宽电源信号；

所述采样模块用于采集待检测电磁阀输出电压；

所述控制模块用于对所述电源模块进行脉冲控制，以及根据所述采样模块获得的采样信号判定待检测电磁阀工作状态。

在上述技术方案中，所述控制模块优选为单片机，其控制所述电源模块输出固定脉宽电源信号，所述固定脉宽电源信号经过待检测电磁阀后，由所述采样模块接收并处理为所述控制模块可识别的采样信号；电磁阀处于不同的工作状态时，其线圈电感会发生相应的变化，从而间接地影响所述采样模块接收到的采样信号；所述控制模块根据不同形式的采样信号，判断并输出待检测电磁阀的工作状态。

所述控制模块通过向所述电源模块输出控制脉冲，以实现对所述电源模块进行脉冲开/关控制，所述控制脉冲为固定宽度脉冲。所述控制脉冲作用于电源模块后，电源模块内部会形成一个固定脉宽的脉冲电源信号，并向待检测电磁阀输出该电源信号，该固定脉宽电源信号脉宽与控制模块输出的控制脉冲脉宽相同。所述控制脉冲的脉宽为100～9000微秒。所述控制脉冲的脉宽应当根据待检测电磁阀线圈电感和采样模块的最大采样电压值确定。示例性地，所述控制脉冲的脉宽可以为500微秒、900微秒、2000微秒或者5000微秒等。

所述采样模块包括采样电阻和模数转换器；所述采样电阻与所述待检测电磁阀相连，所述模数转换器与所述控制模块相连。由电源模块输出的固定脉宽电源信号经过电磁阀的线圈后，会在采样电阻上产生一定幅度的脉冲电压，模数转换器对该电压进行采样、处理，并输送给控制模块。

所述采样电阻的阻值为0.1～10欧姆。所述采样电阻的阻值过大会影响待检测电磁阀的正常启动，所以应当控制采样电阻的阻值，使其不影响电磁阀的正常启动。此外，所述采样电阻的阻值也会影响前述控制脉冲的脉宽。示例性地，所述采样电阻的阻值可以为2欧姆、5欧姆或者8欧姆等。

所述电源模块包括直流电源和开关控制单元；所述控制模块通过所述开关控制单元控制所述直流电源输出固定脉宽电源信号。所述控制模块通过所述开关控制单元实现对所述直流电源进行脉冲开/关控制。当开关控制单元开启，直流电源接通，电源模块输出固定脉宽电源信号，该固定脉宽电源信号脉宽与控制模块输出的控制脉冲脉宽相同。

直流电源主要提供本发明电磁阀工作状态检测系统工作所需的电压，所述电压一般为12v或者24v。

所述电磁阀工作状态为电磁阀关闭、电磁阀开启、电磁阀控制线断路和电磁阀控制线短路。各种工作状态的检测原理如下：

1)当所述控制模块向所述电源模块输出控制脉冲，所述采样模块获得的采样信号为零时，判断待检测电磁阀工作状态为电磁阀控制线断路；

由于电磁阀控制线断路，电源模块发出的固定脉冲电源信号无法通过电磁阀线圈传递到采样模块，所以，电磁阀控制线断路时，采样模块获得的采样信号应当为零。

2)当所述控制模块向所述电源模块输出控制脉冲，所述采样模块获得的采样信号脉宽与所述控制模块输出的控制脉冲脉宽相同时，判断待检测电磁阀工作状态为电磁阀控制线短路；

由于电磁阀控制线短路，电源模块输出的固定脉宽电源信号不经过电磁阀线圈，而是直接通过短路部分传递到采样模块，其前后电感不会发生变化，不会影响到电源信号的脉宽，所以，电磁阀控制线短路时，采样模块获得的采样信号脉宽与电源模块输出的固定脉宽电源信号的脉宽应当相同。

3)当所述控制模块向所述电源模块输出控制脉冲，所述取样模块获得的采样信号不为零且其脉宽与所述控制模块输出的脉冲脉宽不同时，判断待检测电磁阀工作状态为电磁阀开启/关闭；

当电磁阀开启或关闭时，其线圈的电感会发生变化，电源模块输出的固定脉宽电源信号经过电磁阀线圈的电感后，由于电感的电流不能突变，电感会对电流有抑制作用，在相同宽度的控制脉冲作用下，不同的电感值对电流的抑制能力不同，因此，采样模块通过电磁阀线圈获得的采样信号也会不同，通过不同的采样信号可判断待检测电磁阀的工作状态为开启/关闭。电磁阀开启/关闭所对应的采样信号受电磁阀线圈的影响，对于实际特定的电磁阀线圈，可通过预试验确定电磁阀开启/关闭分别对应的采样信号状态。

本发明的不同方面、实施例、实施方式或特征能够单独使用或任意组合使用。

本发明优选由软件实现，但是也能够以硬件或硬件和软件的组合实现。本发明也能够被实施为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质是能够存储之后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读介质的示例包括：只读存储器、随机存储存储器、cd-rom、dvd、磁带、光学数据存储设备和载波。计算机可读介质也可分布在网络连接的计算机系统上，从而以分布式方式存储和执行计算机可读代码。

本发明的优点众多。不同的方面、实施例或实施方式可以产生以下优点中的一个或多个优点。本发明的一个优点是：本发明的电磁阀工作状态检测系统，可以同时有效检测出电磁阀的多种工作状态。本发明的另一个优点是：本发明的电磁阀工作状态检测系统，结构简单，无需对电磁阀进行特殊的改进或设计。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。