电气设备状态监测用的处理系统和测量装置及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于电气设备状态监测的处理系统、测量装置及其系统的领域。
【背景技术】
[0002]通常地，电气设备的物理量的测量需要传感器和相应的数据收集器。所述电气设备例如指电动机，发电机等。所述电气设备的物理量例如包括加速度、磁场、电流、电压、温度等。来自传感器的模拟信号通过数据收集器模拟/数字转换器转换成数字信号。然后数字信号通常被传送到PC或任何的能够从信号中提取信息的处理单元。在现有的技术中，数据收集器和处理单元由移动电话机替代。当代的移动电话机配备有耳机输入/输出插槽和内嵌的模拟/数字转换器。而且，当代的移动电话机还配备有强大的处理单元。
[0003]然而，在工业环境下进行测量时，把传感器连接到数据收集器然后通过笔记本电脑观测测量的可视化结果总是很复杂。复杂化是例如由于工业环境可能很脏，没有能够放置笔记本电脑和数据收集器的工作台，或者甚至地上都没有足够的地方来放设备。此外，当我们一只手把握着传感器的时候，如果还要用手拿着计算机，那么会很难开始由PC用户界面的测量。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的目的在于使数据收集器(例如传感器)和用于电气设备故障检测的数据处理系统的连接变得容易。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种用于电气设备的状态监测的处理系统，包括:便携装置与处理模块。所述便携装置包括插孔和A/D转换器。所述插孔具有音频信号母端和麦克风信号的母端，并且该插孔被配置为能与插头适配。所述A/D转换器适用于将所述插孔的所述麦克风信号母端接收的传感器数据模拟信号转换成传感器数据数字信号，并将其发送到处理模块。所述处理模块适用于根据所述传感器数据数字信号所表示的所述传感器数据确定所述电气设备是否存在故障。
[0006]根据本发明的另一个方面，提供了一种用于电气设备的状态监测的测量装置。该装置包括:传感器，该传感器适用于测量所述电器设备的物理量并将其转换成传感器数据模拟信号；插头，该插头具有音频信号公端和麦克风信号公端，并且被配置为与便携装置的插孔适配。其中，所述传感器适用于把所述传感器数据模拟信号通过所述插头的所述麦克风信号公端发送到所述便携装置的所述插孔。
[0007]根据本发明的另一个方面，提供一种用于电气设备状态监测的系统，该系统包括:处理系统和测量装置，其中，所述处理系统中的所述插孔是所述处理系统中的所述插孔；所述处理系统中的所述插头是所述处理系统中的所述插头；所述插头的音频信号公端、麦克风信号公端和共同/接地公端分别与所述插孔的所述音频信号母端、麦克风信号母端和共同/接地母端接触。
[0008]通过使用带插孔的便携装置作为数据收集器，能够捕捉到的传感器数据，例如模拟加速度信号、模拟磁信号、模拟电压信号、模拟电流信号、模拟温度信号等，并且能够在处理系统的屏幕(如移动电话机屏幕)上做到可视化。整个数据收集器都可以由便携装置所替代。内嵌的便携设备A/D转换器的复用允许为不同目的创建处理。例如，可以创建低电平状态监测系统，在移动电话机上测量和分析振动。当工程师没有随身携带大的数据收集器而只有一个传感器时，便携设备(他无论如何都会带的移动电话机)更容易使用并能够对关心的目标(电器设备)的状态作出相对快速的评估。因此，它有助于使工业环境中的测量更简单且不复杂，减少恶劣工业环境对测量操作的限制。
【附图说明】
[0009]以下，将结合附图中所例示的优选的典型实施例对本发明的主题内容做进一步详细的说明，其中:
[0010]图1示出了根据本发明实施例的用于电气设备的状态监测的处理系统；
[0011]图2A示出了根据本发明实施例的TRS (尖端、环、套筒)型插孔；
[0012]图2B示出了根据本发明实施例的TRS (尖端、环、套筒)型插头；
[0013]图3A示出了根据本发明实施例的TRRS (尖端、环、环、套筒)型插孔；
[0014]图3B示出了根据本发明实施例的TRRS (尖端、环、环、套筒)型插头；
[0015]图4示出了根据本发明实施例的测量装置；
[0016]图5A示出了根据图1的处理系统所收集到的电气设备的振动的传感器数据的波形；
[0017]图5B示出了图5A的波形的频谱。
[0018]附图中使用的附图标记及其含义汇总在附图标记列表中。原则上，图中相同的部分使用同一个的附图标记。
【具体实施方式】
[0019]图1示出了根据本发明实施例的用于电气设备的状态监测的处理系统。该处理系统I包括便携装置10。便携装置10可以是手持式或可佩戴的设备，例如移动电话、平板电脑、个人数字助理等。便携装置10包括插孔100、D/A转换器101、处理模块102和A/D转换器103。A/D转换表示模拟到数字的转换，D/A转换表示数字到模拟的转换。
[0020]图2A示出了根据本发明实施例的TRS (尖端、环、套筒)型插孔。图2B示出了根据本发明实施例的TRS (尖端、环、套筒)型插头。如图2A所示，TRS型插孔100包括音频信号母端20、麦克风信号母端21和共同/接地母端22。如图2B所示，插头40 (在此情况下为TRS型插头)包括音频信号公端23、麦克风信号公端24和共同/接地公端25。音频信号公端23是所述尖端，它进一步远离套筒，所述套筒是麦克风信号公端24。麦克风信号公端24是环形的，并且被配置在音频信号用公端23和共同/接地公端25之间。套筒直接连接到机壳上。该TRS型插头40与TRS型插孔100适配。TRS型插头40从右侧“进入”TRS型插孔100中，TRS型插头40的音频信号用公端23、麦克风信号公端24和共同/接地公端25分别与TRS型插孔100的音频信号母端20、麦克风信号母端21和共同/接地母端22接触。
[0021]图3A示出了根据本发明实施例的TRRS (尖端、环、环、套筒)型插孔。图3B示出了根据本发明实施例的TRRS (尖端、环、环、套筒)型插头。如图3A所示，TRRS型插孔100包括左音频信号母端30、右音频信号母端31、麦克风信号母端32和共同/接地母端33。如图3B所示，TRRS型插头40包括左音频信号公端34、右音频信号公端35、麦克风信号公端36和共同/接地公端37;左音频信号公端34是所述尖端，它进一步远离套筒，所述套筒是麦克风信号公端36。右音频信号公端35和麦克风信号公端36都是环形，彼此相邻地配置在中间且在左音频信号公端34和共同/接地公端37之间。套筒直接连接到机壳上。插头40(在此情况下为TRRS型插头)与TRRS型插孔100适配。TRRS型插头40从右侧“进入”TRRS型插孔100中，TRRS型插头40的左音频信号公端34、右音频信号公端35、麦克风信号公端36和共同/接地公端37分别与左音频信号母端30、右音频信号母端31、麦克风信号母端32和共同/接地母端33接触。
[0022]回到图1，A/D转换器103能够把从插孔100的麦克风信号母端21、32接收的传感器数据模拟信号转换成传感器数据数字信号，并把它发送到处理模块102。处理模块102能够基于由所述传感器数据数字信号表示的传感器数据进一步确定所述电气设备中是否出现故障。确定故障的例子将在下文中说明。如果传感器需要功率来进行操作，则处理模块102能够向D/A转换器101发送指示传感器的功率水平的传感器功率数字信号，从而D/A转换器101能够把传感器功率数字信号转换为传感器功率模拟信号，并通过插孔100的音频信号母端20、30、31馈送给传感器。
[0023]通过把带有插孔的便携装置作为数据收集器，能够捕捉到传感器数据，如模拟加速度信号、模拟磁信号、模拟电压信号、模拟电流信号、
[0024]模拟温度信号等，并且能够在处理系统的屏幕(如移动电话机屏幕)上做到可视化。整个数据收集器都可以由便携装置替代。内嵌的便携设备A/D转换器的复用允许为不同目的创建处理。例如，可以创建低电平状态监测系统，在移动电话机上测量和分析振动。当工程师没有随身携带大的数据收集器而只有一个传感器时，便携设备(他无论如何都会带的移动电话机)更容易使用并能够对关心的目标(电器设备)的状态作出相对快速的评估。因此，它有助于使工业环境中的测量更简单且不复杂，减少恶劣工业环境对测量操作的限制。
[0025]优选地，如图1所示，处理模块102能够被配置在便携装置10中。例如，对移动电话机而言，除了便携装置10的上述部件之外，便携装置10还可以进一步引入与能够处理计算机程序的处理模块102。现今如移动电话机这样的便携装置已经非常普遍，其便于携带而且对于工