位置检测模块,位置检测系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及位置检测领域，特别涉及一种位置检测模块、位置检测系统及方法。
【背景技术】
[0002]用于产生动力的燃气涡轮机从大气中吸入空气且吸入燃料作为输入。燃料可为气体燃料、液体燃料或者两者的组合。燃料和空气结合且燃烧，以提供促使涡轮机的转子旋转的驱动力。如本领域中已知的那样，可通过控制燃料和空气被提供给涡轮机时的速率来控制从涡轮机中产生的动力。
[0003]空气流由压缩机叶片控制，可通过改变压缩机叶片的角度来调节空气流进入压缩机的速率。燃料流由阀门(例如流量控制阀和压力控制阀)控制，阀门的位置由可变差动变压器测量。以线性可变差动变压器(linear variable differential transformer, LVDT)与阀门机械连接为例进行说明，该线性可变差动变压器根据外部输入的激励信号来产生反馈信号，该反馈信号的幅值与阀门的位置成比例。通常来说，反馈信号和激励信号均为正弦波信号，反馈信号的频率和激励信号的频率相等。通过反馈信号在测量时刻的瞬时电压值和激励信号在测量时刻的瞬时电压值之间的比值就可以计算出阀门的位置。
[0004]然而，由于激励信号是用于激励线性可变差动变压器的初级绕组，来使得线性可变差动变压器的次级绕组产生反馈信号；通常会导致反馈信号和激励信号之间会存在相位差，也即反馈信号的最大幅值与激励信号的最大幅值不是同一时刻产生的；使得反馈信号在测量时刻的瞬时电压值与激励信号在测量时刻的瞬时电压值之间会存在相位偏移，因而导致通过上述两个瞬时电压值之间的比值来计算阀门的位置会不准确。
【发明内容】
[0005]现在归纳本发明的一个或多个方面以便于本发明的基本理解，其中该归纳并不是本发明的扩展性纵览，且并非旨在标识本发明的某些要素，也并非旨在划出其范围。相反，该归纳的主要目的是在下文呈现更详细的描述之前用简化形式呈现本发明的一些概念。
[0006]本发明的一个方面，在于提供一种位置检测方法，其利用位置传感器与待测装置机械连接；该位置检测方法包括:
[0007]控制激励单元产生激励信号，该激励信号用于激励位置传感器产生与待测装置的位置成比例的反馈信号；
[0008]控制采样单元对该反馈信号进行多次采样以分别产生多个反馈采样值；
[0009]至少部分根据该多个反馈采样值计算待测装置的位置。
[0010]本发明的另一个方面，在于提供一种位置检测系统，其利用位置传感器与待测装置机械连接；该位置检测系统包括:
[0011]控制器，用于执行以下操作:
[0012]控制激励单元产生激励信号，该激励信号用于激励位置传感器产生与待测装置的位置成比例的反馈信号；
[0013]控制采样单元对该反馈信号进行多次采样以分别产生多个反馈采样值；
[0014]至少部分根据该多个反馈采样值计算待测装置的位置。
[0015]本发明的另一个方面，在于提供一种位置检测模块，其包括:
[0016]位置传感器，其与待测装置机械连接；
[0017]激励单元；
[0018]采样单元；
[0019]控制器，用于执行以下操作:
[0020]控制激励单元产生激励信号，该激励信号用于激励位置传感器产生与待测装置的位置成比例的反馈信号；
[0021]控制采样单元对该反馈信号进行多次采样以分别产生多个反馈采样值；
[0022]至少部分根据该多个反馈采样值计算待测装置的位置。
[0023]本发明的另一个方面，在于提供一种位置检测模块，其包括:
[0024]位置传感器，其与阀门机械连接；
[0025]数模转换器；
[0026]模数转换器；
[0027]控制器，用于执行以下操作:
[0028]控制数模转换器产生激励信号，该激励信号用于激励位置传感器产生与阀门的位置成比例的反馈信号；
[0029]控制模数转换器对该反馈信号进行多次采样以分别产生多个反馈采样值；
[0030]至少部分根据该多个反馈采样值计算阀门的位置。
[0031]本发明提供的位置检测模块、位置检测系统及方法，由于至少部分根据该多个反馈采样值来计算待测装置的位置，因此可以解决现有技术中由于反馈信号与激励信号之间存在相位差，而导致根据反馈信号在测量时刻的瞬时电压值与激励信号在测量时刻的瞬时电压值之间的比较来计算待测装置(例如阀门)的位置会不准确的技术问题，也即本发明提高了位置测量的准确度。
【附图说明】
[0032]通过结合附图对于本发明的实施方式进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中:
[0033]图1为一种实施方式的位置检测系统的功能模块图。
[0034]图2为图1所示位置检测系统的第一种实施方式的电路图。
[0035]图3为图1所示位置检测系统的第二种实施方式的电路图。
[0036]图4为图1所示位置检测系统的第三种实施方式的电路图。
[0037]图5为一种实施方式的位置检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0038]以下将描述本发明的【具体实施方式】，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
[0039]除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。
[0040]请参阅图1，其为一种实施方式的位置检测系统100的功能模块图。位置检测系统100包括待测装置200及位置检测模块300。位置检测模块300用于检测待测装置200的位置信息。在一种实施方式中，待测装置200为燃气涡轮机的阀门，相对应地，位置检测模块300用于检测燃气涡轮机的阀门位置信息。燃气涡轮机的阀门用于控制燃料进入涡轮机的流量，进而控制从涡轮机中产生的动力。
[0041]在另外一种实施方式中，待测装置200为蒸汽涡轮机(steam turbine)的阀门，相对应地，位置检测模块300用于检测蒸汽涡轮机的阀门位置信息。蒸汽涡轮机的阀门用于控制蒸汽进入涡轮机的流量，进而控制从涡轮机中产生的动力。在其他的实施方式中，待测装置200为可移动的待测对象(例如可移动的按钮等);相对应地，位置检测模块300用于检测待测对象的位置信息。