专利名称：键相器模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种旋转机械监测和保护用模块，特别是一种能够进行键相测量的键相器模块。
背景技术：
键相测量是通过在被测轴上设置一个凹槽或凸键，称键相标记。当这个凹槽或凸键转到探头位置时，相当于探头与被测面间距变化，传感器会产生一个脉冲信号，轴每转一圈，就会产生一个脉冲信号，产生的时刻表明了轴在每转周期中的位置。因此通过对脉冲计数，可以测量轴的转速；通过将脉冲与轴的振动信号比较，可以确定振动的相位角，用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断等方面。现有的键相测量设备测量类型单一，结构复杂，可靠性不高，数据传输实时性不强，且不稳定。
实用新型内容本实用新型提供一种键相器模块，可与涡流传感器或磁阻传感器连接测量轴转速，并可为振动量提供相位参考坐标，且传输数据实时性强，安全稳定，智能化、数字化程度高，使用方便，有多种参数可供客户设置，能适应不同的用户需求，实施周期短，可以很方便的替代现有的落后的监测模块。本实用新型所采用的主要的技术方案是一种键相器模块，包括依键相信号传递方向依次连接的键相信号预处理电路、中央处理单元和CAN通信电路，所述键相信号预处理电路设有接收传感器信号的信号输入端，所述CAN通信电路设有符合串行通信协议的通讯接口。所述中央处理单元包括依次连接的A/D转换芯片和微型处理芯片，所述A/D转换芯片模拟信号输入端与所述键相信号预处理电路输出端连接，所述微型处理芯片TTL键相信号输出端与所述CAN通信电路的输入端连接。所述键相器模块还可包括电源转换电路，所述电源转换电路输入端连接电源，输出端与所述键相信号预处理电路连接。所述键相器模块还可包括缓冲信号输出电路，所述缓冲信号输出电路设有缓冲信号输出端和接收所述传感器信号的信号输入端，所述缓冲信号输出端设有缓冲信号输出端子。本实用新型的有益效果是本实用新型可配合涡流传感器或磁阻传感器进行键相信号采集，适用性广；设有 A/D转换芯片和微型处理芯片，将传感器输出的非线性信号转换为线性的电信号，简化了测量方法，提高了测量精度；键相信号输入端为两个，可同时采集两个传感器的键相信号，进行综合分析，减小数据误差，输出标准的TTL键相信号；采用CAN通信电路通讯，通讯可靠安全，实时性强。[0012]
图1为本实用新型的电路结构框图；图2为本实用新型的壳体主视图。
具体实施方式
如图1所示，一种键相器模块，安装在旋转机械状态监测设备上配合传感器进行键相测量，可用来为监视器模块、旋转机械状态监测系统中其他监测模块提供键相位信号， 可被监视器模块和外部故障诊断设备用来测量相位等向量参数。所述键相器模块包括依键相信号传递方向依次连接的键相信号预处理电路2、中央处理单元3和CAN通信电路4，所述键相信号预处理电路设有接收传感器信号的信号输入端，所述CAN通信电路设有符合串行通信协议的通讯接口。所述键相信号预处理电路将原始的键相信号进行滤波、放大、隔离等预处理，消除原始键相信号的各种毛刺干扰，中央处理单元将原始键相信号经过模数转换和算法处理变成标准TTL键相信号，该标准TTL键相信号可指示何时转轴上的键相位标记通过键相探头，CAN通信电路将采集并转化为标准的TLL键相信号输出给旋转机械状态监测系统中其他模块或设备使用，传输安全可靠，实时性强。本键相器模块为旋转机械状态监测系统中的一个模块，可以设在其中一个槽位上，通过所述通讯接口以插接或其他方式连接在数据通讯底板上，通过所述数据通讯底板， 本键相器模块可以与其他槽位的信号处理模块进行数据通信。所述中央处理单元用于对传感器采集来的信号进行A/D转换，算法处理和输出标准TTL键相信号，包括依次连接的A/D转换芯片和微型处理芯片，所述A/D转换芯片模拟信号输入端与所述键相信号预处理电路输出端连接，所述微型处理芯片TTL键相信号输出端与所述CAN通信电路输入端连接。所述键相器模块还包括电源转换电路1，用于给整个键相器模块中的各个电路和芯片提供工作所需的电压，所述电源转换电路输入端连接电源，输出端与所述键相信号预处理电路连接，或同时与微型处理芯片、CAN通信电路和键相信号预处理电路连接，对各个电路分别供电。所述键相器模块还包括缓冲信号输出电路，可以输出未经处理的原始键相信号并将这些信号输出给其他设备或模块使用，所述缓冲信号输出电路设有缓冲信号输出端和接收所述传感器信号的信号输入端，所述缓冲信号输出端设有缓冲信号输出端子5。所述键相信号预处理电路的键相信号输入端可为两个，分别与传感器连接，用来采集两路传感器的输入信号并为用户提供标准的TTL键相信号，键相传感器每转可产生一个或多个周期性变化的电压信号即键相信号，这个信号主要用来测量轴的转数，并为振动量提供相位参考坐标。它是在低转速下测量转子弯曲或偏心的基本元素。所述传感器为涡流传感器或磁阻传感器。所述缓冲信号输出端子可为两个。可同时为两个设备输出原始未经处理的键相信号。所述键相信号输入端与所述缓冲信号输出端子应一一对应。所述电源转换电路优选为能够支持冗余电源的电源转换电路。当一个电源失效时 (例如发生故障)，另一个电源马上可以接管其工作，使设备继续正常工作。[0024]所述缓冲信号输出端子优选采用BNC端子，这样传送信号更加稳定。所述键相器模块优选设有两个通道，且通道之间相互隔离，如光电隔离，以避免通道间的信号干扰。当然，也可以视需要设置多个通道。如图2所示，本键相器模块还可设有壳体，所述的各个接口或端子可以设于壳体上方便与其他设备或模块通讯连接。本键相器模块通过高可靠、高精度的涡流传感器或磁阻传感器采集旋转机械振动信号，首先对其进行抗干扰和滤波处理，然后对其进行各种放大和整形电路处理，再使用高精度的AD芯片进行模数转换，微型处理芯片对信号进行算法处理，输出相应标准TTL键相信号，测量键相信号，获知了轴的转速，通过将键相信号与轴的振动信号比较，可以确定出振动的相位角。因此该模块可广泛用于轴的动平衡分析以及设备的故障分析与诊断等方面。本实用新型还具有结构简单、数据可靠、使用安全等优点。
权利要求1.一种键相器模块，其特征在于包括依键相信号传递方向依次连接的键相信号预处理电路、中央处理单元和CAN通信电路，所述键相信号预处理电路设有接收传感器信号的信号输入端，所述CAN通信电路设有符合串行通信协议的通讯接口。
2.根据权利要求1所述的键相器模块，其特征在于所述中央处理单元包括依次连接的 A/D转换芯片和微型处理芯片，所述A/D转换芯片模拟信号输入端与所述键相信号预处理电路输出端连接，所述微型处理芯片TTL键相信号输出端与所述CAN通信电路的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的键相器模块，其特征在于其还包括电源转换电路，所述电源转换电路输入端连接电源，输出端与所述键相信号预处理电路连接。
4.根据权利要求3所述的键相器模块，其特征在于其还包括缓冲信号输出电路，所述缓冲信号输出电路设有缓冲信号输出端和接收所述传感器信号的信号输入端，所述缓冲信号输出端设有缓冲信号输出端子。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的键相器模块，其特征在于所述键相信号预处理电路的键相信号输入端为两个，分别与两个传感器连接，所述传感器为涡流传感器或磁阻传感器ο
6.根据权利要求5所述的键相器模块，其特征在于所述缓冲信号输出端子为两个。
7.根据权利要求6所述的键相器模块，其特征在于所述键相信号输入端与所述缓冲信号输出端子一一对应。
8.根据权利要求7所述的键相器模块，其特征在于所述电源转换电路为支持冗余电源输入的电源转换电路。
9.根据权利要求8所述的键相器模块，其特征在于所述缓冲信号输出端子采用BNC端子。
10.根据权利要求9所述的键相器模块，其特征在于设有两个通道且通道间采用光电隔1 °
专利摘要本实用新型涉及一种键相器模块，安装在旋转机械状态监测设备上进行键相测量，包括依键相信号传递方向依次连接的键相信号预处理电路、中央处理单元和CAN通信电路，所述CAN通信电路设有符合串行通信协议的通讯接口，采用CAN通信电路通讯，通讯可靠安全，实时性强。所述键相信号预处理电路的键相信号输入端为两个，可同时采集两个传感器的键相信号，进行综合分析，减小数据误差，输出标准的TTL键相信号；所述传感器可为涡流传感器或磁阻传感器，产品适用性广，智能化、数字化程度高，使用方便，有多种参数可供客户设置，能适应不同的用户需求，实施周期短，可以很方便的替代现有的落后的监测模块。
文档编号G01P3/488GK202158899SQ201120279968
公开日2012年3月7日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者李宣梓 申请人:北京派利斯科技有限公司