专利名称：使用通信介质进行交互的移动和固定主体系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及彼此交互的移动和固定设备。更特别地，本发明涉及移动和固定设备 与另一设备的交互。
发明内容
本发明是一种使功率和通信从一个主体提供给另一个的可移动和固定主体的系 统。可能存在所述系统与诸如处理器之类的另一主体经由通信网络的连接。
图1是使用遥测技术的可移动传感器(movable sensor)和/或其与固定设备之 间的通信网的说明性示例的图示；图2是可移动传感器的转子电子模块电路的图示；图3是可移动传感器的卡钳(caliper)耦合模块电路的图示；图4是用于可移动传感器的信号处理模块电路的图示；以及图5是用于可移动传感器的系统配置的图示。
具体实施例方式可能期望用于从移动主体(通常为旋转轴)向固定主体或基站进行快速的数据 (即用于转矩(torque)、温度、角度等的低电平信号)发送和传输。这应在从固定主体或基 站向移动主体提供功率供应的同时实现，并且在系统的移动主体与任何固定组件之间没有 任何物理接触。本系统可以是包括RF无线遥测技术的机械硬件设备、电子设备、固件和软件的组 合。“本”指的是本申请的本发明。利用与气隙变压器技术组合的遥测技术，除提供固定主 体与移动主体之间的双向数据传输之外，可以向移动主体(即，机械硬件，通常为旋转传感 器的形式)提供功率。系统的基本元件可以包括移动主体形式的机械硬件、位于移动主体 上的转子电子模块(即RTE)、作为移动主体的一部分的旋转天线、作为固定主体或基站的 一部分或远离固定主体或基站的卡钳耦合模块(即CCM)和作为固定主体或基站的一部分 的信号处理模块(即SPM)。其它元件可以是系统的一部分。本系统的基本元件可以包括使用工业以太网作为从信号处理模块到卡钳耦合模 块的通信介质。另外，以太网的使用可以有利于卡钳耦合模块的容易设置和监控，并最终有 利于来自移动(或可移动)主体的数据。本系统可以允许用户向移动主体上的多个设备提供功率并同时允许用户从移动 主体上的多个设备收集数据以便在固定主体内或在后者主体外进行后续处理。本系统可以 包括移动主体上的一个或多个设备、固定主体上的一个或多个设备及其之间传输功率和数 据的路线。为了操作该系统，用户可以将固定主体放置为非常接近于移动主体并以无线方 式向诸如不确定旋转体的移动主体提供功率。然后，移动主体上的任何设备可以被接收到的功率激励并开始利用遥测技术以及气隙变压器技术与固定主体通信。遥测机制主要是为了解决从旋转轴进行数据获取的问题而设计的，其可以使用在 例如66. 78MHz下工作的RF变压器以跨越固定底座-移动主体间隙传输功率并使用同一 RF 载波的幅移键控(ASK)数字信号调制来向移动主体发送有限数目的代码并接收从移动主 体到固定主体的测量数据。可以在移动主体处对具有代码的RF载波进行解调。而且，可以 在从移动主体发送时用RF载波上的ASK对测量数据进行调制。可以在固定主体处对测量 数据进行解调。可以使用其它种类的调制和解调。对于移动和固定主体之间的传输，可以将RF载波频率及围绕其周围的边带选择 为以便适合在工业、科学和医疗(ISM)无线频带范围内，虽然该产品不是被分类为“有意辐 射体”并因此不需要符合适用于无线电设备的章程(即RF发射不需要符合相关电磁兼容性 (EMC)章程)。例如，移动主体与固定主体之间的数据速率可以是423千比特/秒。此速率可以 允许将系统开发为用于一个参数的高速测量和多个参数的较低速测量(例如，MUX版本)。图1的系统20可以包括多个主要组件，诸如移动主体21形式的机械硬件/传感 器、(在中心或在外围)位于移动主体上的转子电子模块(即RTE)24、作为移动主体的一 部分的旋转天线131和具有接近于旋转天线的固定天线134的卡钳耦合模块33 (即CCM)。 CCM 22可以是固定主体或基站的一部分。该系统还可以包括信号处理模块23 (即SPM)，其 可以是固定主体或基站22的一部分，或者远离站或模块22。系统20还可以包括工具箱软 件和以太网通信介质。移动主体21可以具有两个凸缘30和40，在其之间具有中心轴或管状刚性连接件 49。此中心件49可以具有与之接合的应变仪33以用于感测凸缘30与40之间的转矩。对 于系统的应用，可以将传动轴耦合到一个凸缘且可以将负载驱动轴耦合到另一凸缘。遥测系统对于(但不限于)线尾生产测试设备、加工机械内及研究和发展试验单 元环境中的转矩测量任务而言非常有效。信号处理模块(SPM) 23可以使用两个微处理器来处理工作负荷。一个处理器可以 处理与移动主体的通信，且另一处理器可以处理与模拟输出和外部世界的通信。先前，可能已存在SPM 23 (也包括RF发生器)与无源CCM 22之间的RF同轴电 缆连接。电缆长度灵敏度和电缆损坏可能导致可靠性或其它问题；但为了避免这些，本CCM 22可以包括RF发生器、解调器和本质(essential)数字信号处理模块，其将允许CCM作为 测量数据的独立提供者进行操作，使用工业以太网作为通信介质(其可以是本系统的关键 部分)。可以使用其它通信介质，诸如互联网LAN、WAN等。为了使核心设计“适应未来”达到五至十年的时间段，可以用CCM中的ARM-7 (32 位)处理器和SPM中的另一个来取代现有SPM 23的Atme 1 AVR (8位)处理器架构，并且这 将允许以每秒17，656采样的快速获取速率处理完整的19位转矩测量数据，并应能够驱动 多个输出通道(使用从普通数据流驱动的多个SPM)，每个具有独立的测距和滤波。ARM-7 处理器还可以在不需要附加处理模块的情况下处理以太网通信。在图1中，可能将移动主体模块21的RTE 24视为实际上具备足够的能力-具有 24位低噪声前端-和遥测协议以充分利用RTE 24能力。温度测量设施的添加可以允许在 CCM 22处以数字方式进行温度补偿，而不使用转距测量应变仪电桥内的模拟方法。可以注意保持CCM22和RTE 24之间的向后和向前兼容性以避免现场服务问题。RTE 24可以包括 对遥测协议的修订-包括对消息处理例程的改进，以充分利用系统的附加能力。RTE 24可 以从轴转矩传感器和/或另一种传感器接收并处理信号。RTE 24的某些细节在图2中示
出ο可以将系统20的物理布局和外观配置为允许创建具有快速数字输出(以太网) 的独立传感器系统，该快速数字输出(以太网)将允许用户进行从卡钳耦合模块(CCM) 22 到数字数据获取系统(常常是本系统的重要部分)的直接连接。对于仍需要模拟输出(即， 模拟和数字)的那些用户，可以提供新型的信号处理模块(SPM) 23，具有将多个SPM级联以 提供针对每个数据输入提供多个输出的选择的能力。如果存在市场需求，则可以提供网关设备以支持特定的总线连通性，诸如CAN(控 制局域网)或Profibus 。可以直接从相关CCM的以太网端口驱动此类网关。可以用不要求将软件加载到用户的个人计算机(PC)上的基于HTML的工具箱来 取代基于VB6 的工具箱软件。HTML(超文本标记语言)工具箱的优点在于其可以在具有 可用Internet Explorer的任何PC上运行并在与目标CCM 22或SPM 23相同的网络上。 为了提供诸如wizards的复杂特征，可能要求诸如可以由Javascript 、Java Applets 、 VBscript 和DHTML(动态HTML)提供的更高级功能。此类软件可能需要从CCM或SPM运 行。CCM 22和SPM 23均可以支持用于配置和校准的网页界面。应只需要对一个客户 端的支持。web界面应非常友好地具有菜单和图形以通过校准等帮助用户。该界面可能需 要“保存”配置文件并能够稍后恢复以提供个性化传输。本系统可以通过定义固定与旋转部分之间的遥测协议来获得转矩传感器进行的 测量的全精度和速度。RF电路可以位于卡钳耦合模块22而不是信号处理模块23上，从而 消除对卡钳耦合模块22与信号处理模块23之间的RF电缆的需要。在卡钳耦合模块22处 可能存在用于标准速度传感器或速度和角度编码器的输入，因此开启除转矩之外的速度和 功率测量的可能性。可以在卡钳耦合模块22与信号处理模块23之间提供快速以太网链路 以允许想在数字世界中工作的用户具有使用传感器21和卡钳耦合模块22作为独立系统而 不需要任何其它组件的能力。SPM 23可以是包括CCM 22的基站的一部分。信号处理模块23可以包括DIN导轨安装版本或被其取代，该DIN导轨安装版本具 有用于能够提供较高性能输出通道和现场总线接口的模块的多个扩展槽。软件“工具箱”可 以包括具有新“直观(intuitive) ”样式的软件或被其取代，该新“直观”样式的软件可以通 过以太网链路以HTML运行。该取代可以允许通过LAN或直接连接进行设置和监控，包括快 速数据记录，并提供具有web浏览器的设备的可访问性。这些改变可以允许具有完全独立 设定(例如，参数选择、缩放(scaling)和滤波)的真实多范围和/或多通道操作，并提供 高度的未来适应性以满足竞争性的挑战。在图1中，卡钳耦合模块22和信号处理模块23可以经由总线19互连。总线19 可以是或包括通信介质，诸如以太网、LAN、WAN、因特网等。处理模块23可以使用两个处理 器来处理工作负荷。模块23的工具箱的扩展可以包括不属于模块23的各种设施并导致两 个处理器之间的可能不容易纠正的工作负荷不平衡。一个结果是处理器之一可以以几乎全 容量运行，并且，进一步的工具箱扩展可能对系统的数据吞吐量产生不利影响。可以用具有将允许以至少约每秒17，656采样的快速获取速率处理全19位转矩测量数据并允许驱动多 个输出通道(每个具有独立的测距和滤波)的技术的单个处理器设计来取代双重处理器架 构。该单个处理器还可以在不需要附加模块的情况下处理以太网。可以用Dallas 型DS18S20单线数字式温度计来获得模块21中的温度测量。可 以通过向其添加终止垫来改进温度计。温度计可以具有-55至+125摄氏度(C)的工作温 度、9-位分辨率(0. 5度C)，并在-10至+85度C范围内具有士0. 5度C的准确度，在整个 范围内具有士2度C的准确度。可以将温度计热接合到转矩传感器。RTE 24所进行的状况监控可以包括从时钟恢复电路25到监视狗(watchdog) /监 控器26计时器的反馈，以便在发生时钟恶化(corruption)的情况下可以触发复位(图2)。 另外，可以将来自已恢复电源27的反馈提供给模块RTE 24的微处理器中的(24位)Σ Δ 模数转换器(ADC) 28以允许监控RF耦合效率。可以进行用于附加增益电阻器29的提供或 添加以供在对于模块24而言期望或需要较高增益的情况下使用。可以重新定义转子遥测电子模块24的遥测协议以允许全24位精密测量的传输， 具有三个工作模式，包括8，828Hz下的24位、17，656Hz下的16位和8，828Hz下的16位(为 向后兼容而提供)的模式。可以从毫伏/伏特源引导校准以有利于更好的生产灵活性。可 以将模块24装配为用读取器48读取Dallas 单线数字式温度计芯片47。可以添加状况监 控和监视狗复位。可以添加用于测量在模块24接收到的RF功率电平的能力。而且，在发 生处理器毁坏的情况下可以添加自动复位。可以存在用于模块24的扩展分路校准(shunt cal)消息。为了避免转距测量数据流中的破坏，可以将温度和状况结果附加于分路校准消 息并仅在请求时可用。还可以发送模块21和RTE 24序号以进行肯定识别并用于TEDS(换 能器电子数据表)。关于附加细节，还可以参看图2，图2是模块或移动主体21的转子或旋转电子模 块24的图示。时钟恢复模块25可以向处理器31的监视狗监控器26提供13. 56MHz信号 并向电源27提供信号。可以从外部RF载波生成模块25的本地时钟。电源27可以在5V DC下输出约100mA。可以将电源27的输出34连接到监视狗 /监控器模块26和具有电阻器或应变仪33的惠斯登电桥电路的一个端子。电桥电路的电 阻可以约为300欧姆，但不一定限于300欧姆。电桥电路可以是附着或接合到系统20的轴 管49(图1)的一系列应变仪33。管的缠绕可以产生来自应变仪的读数。与线路34相对的 电桥电路的端子可以连接到地35。其它两个端子36和37可以连接到自动调零放大器38。 端子36还可以经由分路校准电阻器39连接到分路校准模块41。模块41可以连接到处理 器31的内部总线43并具有到地35的连接。电阻器39可以具有约50ppm/度C的变化，但 此类变化可以是另一值。增益电阻器29可以约为100欧姆并具有约15ppm/度C的变化， 但不一定限于15ppm/度C。电阻器29可以具有另一欧姆值。增益电阻器29可以连接到放 大器38。放大器38的输出可以进入模数转换器28。时钟恢复模块25的另一输出可以向旋转天线32提供6. 78MHz信号。天线32的 另一端可以连接到调制器模块42。调制器42可以连接到处理器31的内部总线43。可以 将关于转矩幅值的信息提供给调制器42，以便从天线32发出具有所述信息的已调信号，所 述天线32随着转子电子模块中的其它电子装置而旋转。ADC 28的输出可以进入数字滤波器44。滤波器44输出可以进入总线43。关于转矩的信息可以在来自滤波器44的信号中并进入调制器42。监视狗/监控器26可以连接 到总线43。EEPROM和程序闪速存储器模块45可以具有到总线43的连接以用于序号、mV/ V校准和模式。而且，控制模块46可以连接到总线43。而且，可能存在具有到处理器31中 的“单线”读取器48的输出的可选“1线”温度计47。读取器48可以连接到总线43。可以将卡钳耦合模块22构造成自容式测量设备。模块51 (图3)的RF电路可以 位于CC模块22中而不是在信号处理模块23中。而且，RF电路的尺寸可以是小的并具有 有效热沉(heat sink)。模块23可以被设计为用于相当高的环境温度。RF电路可以经由 内部数据总线61连接到具有高速和足够大的存储器的ARM 32位微处理器52。可能存在 用于经由LAN或到网关设备的直接连接进行高速数据传输的10/100基带T以太网端口 53， 以及用于启动加载器和用于手持式指示器的附加RS-232端口 54。该电路可以被设计为接 受来自速度传感器或速度和角度编码器(利用基准脉冲)的输入。该电路可以具有用于控 制和远程激活的输入端和输出端。例如，可以存在由跨接连接器的两个引脚的触点闭合所 发起的分路校准。卡钳耦合模块22可以具有以太网协议栈(stack)55，其具有用于设置和监控的 HTML工具箱。栈55可以包括在远程PC上创建数据文件的数据记录能力。可以存在用于高 达约每秒5000个结果的速度下的可靠数据传输的TCP/IP协议。可以由用户经由LAN来设 置IP(网际协议)地址和端口号。可以存在供在将快速数据流式传输至到用户获取系统的 专用线上时使用的可选UDP/IP协议。卡钳耦合模块22可以具有启动加载器以允许在不需要内部访问的情况下进行软 件的现场更新。而且，模块22可以具有通过从被进行转矩测量的轴的速度和角度传感器读 取正交输入77来确定速度和角位置的能力。可以使得可通过以太网链路获得速度、角度和 功率测量数据。可以有用模块22直接根据mV/V数据输入进行校准并基于将由用户提供的 可编辑转换表将校准信息转换成工程单位的能力，所述工程单位诸如为N-m、N-Cm、kgf-Cm、 ft-lbf、in-lbf、in-ozf0图3是卡钳耦合模块22的电路的图示。RF模块51可以连接到接近于(例如，5 至6毫米，但可以是更大或更小距离)模块21的天线32的固定天线56。RF模块51可以 具有连接到天线56的一端的调制器57和连接到天线的另一端的解调器58。模块51还可 以具有连接到调制器57和解调器58的载波发生器59。RF模块51可以经由连接60连接 到内部数据总线61。处理器52可以具有连接到处理器52内的总线65的以太网栈55、输入缩放模块 62、输出缩放模块63和数字滤波器64。总线65可以连接到被连接到内部数据总线61的总 线66和总线67。在处理器52中还有连接到总线66的校准和线性化模块68、数字I/O映 射模块69和时钟71。可选的动态温度补偿模块72可以连接到总线66。EEPROM和程序闪 速存储器模块73可以连接到总线67。栈55、滤波器64、时钟71和模块62、63、68、69、72和 73可以经由总线65、66和67在它们自己之间和与内部数据总线61通信。而且，处理器52 和RF模块51的组件可以经由总线61、总线60和总线65、66和67通信。所述组件还可以 经由所述总线和总线74和75从卡钳耦合模块22的外面向10/100基带T以太网端口 53 和RS-232端口 54进行通信。以太网端口 53可以具有TCP/IP和/或UDP/IP协议。连接 到外部总线61的还可以有用于以具有从0. IHz至200kHz的频率范围但不一定限于该频率范围的TTL形式传送来自模块77的正交输入的总线76。来自模块77的输入可以包括来自 接近于轴的速度和角度传感器的信号，其中转矩传感器正在对该轴进行测量。可以存在经由总线79连接到内部总线61的模块78的LED或其它种类的显示器 和指示器。可以经由连接到总线61的其它总线从总线79和61向模块78提供关于功率、 转子活动性、分路校准、模式及其它项目的信息。可以存在经由连接总线82连接到总线61的数字I/O模块81。模块81可以与由 总线82和61经由连接到总线61的其它总线所连接的远程分路校准、一个或多个输入端和
输出端有关。而且，结合在卡钳耦合模块22中的可以是用于提供模块的某些电气需要的(PSU) 非隔离电源83。信号处理模块23可以经由标准以太网电缆连接到卡钳耦合模块22。在正常使用 中，以太网连接可以是经由LAN(非无线)并使用TCP/IP通信。对于快速模式，使用UDP/ IP，可能需要到传感器的直接以太网连接。模块23可以具有装配有24伏电源的DIN导轨 以便易于在设备机柜中安装。该模块可以提供用于其它通信方法的接口。可以利用以太网 或RS-232作为标准。可以根据期望或需要提供RS-485和USB作为标准。可以通过实际上 任何通信端口或经由手持式显示器或个人数字助理(PDA)来设置和监控数据。该模块可以 包括I/O、完全隔离、具有LED通告(annunciation)、和TEDS中继器(r印eater)的四个通 道。模块23可以用于远程分路校准、及外部触发和事件监控。可以存在允许将“个性化”传 输到另一信号处理模块以进行容易的现场服务的可移除TEDS模块。“个性化”可以指出场 定义默认值和/或客户定义默认值。可以由模块23提供标准模拟输出以用于以下功能，诸如0至士 10伏的模拟电压， 其是非隔离的且具有2000Hz带宽；和4至约20mA的电流环路，其是非隔离且具有300Hz带 宽。同时，可以存在频率输出，其为对于10士5、60士20、或60士30kHz而言可兼容且可选的 RS-485。可以相对于多种功能为模块23提供插件模块。可以存在具有用于电压、电流环路 或频率的双通道隔离模拟输出的插件。可以存在0至约10伏的四个通道模拟电压的插件模 块，以供与MUX版本配合使用，并且在非隔离的、IOOHz带宽下。插件模块可以用于RS-485、 USB,CANopen,DeviceNet,Profibus,Profinet等。可以存在用于CF(紧凑式闪存)卡的模 ±夬，该CF卡用于数据记录或特殊用户程序存储。具有例如带有7段LED的IOmm高度的六 位数字的显示器是另一插件模块。可以存在一个或多个附加插件模块。信号处理模块23可以使用可配置IIR(无限脉冲响应)或参数FIR(有限脉冲响 应)滤波器。模块23可以对数字输出通道使用滤波。单独的输出模块可以是可配置的以 提供每个通道完全独立的滤波。然而，根据在任何时间活动的通道的数目，可以存在速度限 制。缩放比例可以是相对于模块23的因数。转矩、速度、角度和功率测量可能已被卡 钳耦合模块22转换成工程单位并以数字方式递送到模块23。模块23插件输出模块可以被 独立地缩放至任何期望或所需范围。当使用高灵敏度时(诸如大于标称范围的10 1)，对 准确度的影响可以取决于测量链的模拟元件和传感器的稳定性和可重复性。关于远程访问，信号处理模块23可以提供到模块22的路径。因此，可以在不需要知道模块22的IP地址的情况下，从模块23保持实际上所有设置。相对于多传感器操作， 来自多个卡钳耦合模块22的数据可以被路由到一个信号处理模块23中并被递送到多个输 出端。对处理速度的限制可以适用于多传感器模式中。图4是信号处理(SPM)模块23电子装置的图示。可以存在经由微处理器总线87 和88连接到数据总线86的微处理器85。在微处理器85内部的总线88可以连接到总线 87和88。输入缩放模块91和输出缩放模块92可以连接到总线88。参数映射模块93和以 太网栈94可以连接到总线88。数据记录和触发模块95和参数数字滤波器96可以连接到总线87。数字I/O映射 模块97和时钟98可以连接到总线87。EEPROM和程序闪速存储器模块99可以连接到总线 88。可以存在连接到微处理器85的内部总线88的可选闪速存储器扩展或CF卡模块101。可以存在用于关于连接到数据总线86的模块102中的功率、转子活动性、分路校 准和模式的指示的一组LED。可以由模块102提供其它指示。连接到数据总线86的数字 I/O模块103可以提供用于TEDS、远程分路校准、另一输入等和一个或多个输出的接口。SPM模块23的另一总线104可以连接到数据总线86。可以存在连接到总线104 的非隔离0士 10伏的电压模块105，其在-3dB下具有2000Hz的带宽。连接到总线104的 还可以是非隔离RS485接口电路的10士5KHz、60士20或士30KHz的频率模块106。电流模 块107可以连接到总线104。模块107可以用于非隔离的4mA至约20mA，在零转矩下具有 12mA，且在-3dB下具有约300Hz的带宽。可以存在用于SPM 23的电源单元(PSU) 108。其 可以取约24VDC或其它源值的输入。连接到数据总线86的可以是具有TCP/IP或UDP/IP协议的以太网模块111，其具 有10/1000基带T接口。用于RS-232接口的模块112可以连接到数据总线86。可选模块 113 116可以连接到数据总线86。模块113可以用于0士 IOV的隔离双通道或非隔离四 通道电压，在_3dB下具有2000Hz的带宽。模块114可以用于隔离双通道频率，10士5Kz、 60士20或士30ΚΗζ。模块115可以是隔离双通道电流，4 200mA，在零转矩下为12mA， 在_3dB下具有300Hz的带宽。模块116可以用于其它接口，诸如CAN、DeviceNet、Prof ibus、 USB、I/O、RS485、显示器等。图5是可旋转接口系统120的图示。系统120可以与图1的系统20具有相关性。 系统120可以应用于转矩测量机构或其它旋转感测设备。系统120的旋转传感器部分121 可以包括旋转印刷电路天线131。部分121可以与图1中的系统20的部分21具有相关性。 天线131可以安装在印刷电路132上。天线131可以连接到旋转电子模块133。模块133 和天线131可以分别与图1和2的模块24和天线32具有相关性。电子模块133可以包括 被设计为用于测量旋转相关参数和/或其它参数的一个或多个传感器。电子模块133可以 将感测和/或测量的参数转换成遥测型信号，其可以由能够相对于与所感测和/或测量的 参数相关联的站、观测器或部分122旋转的天线131发出。部分122可以与图1中的模块 22具有某些相关性。系统120的卡钳耦合部分122的另一天线134可以从天线131接收 遥测型信号。并且，此类信号可以从天线134向天线131发出。并且，可以从天线134向天 线131发出功率信号，因为天线134和131可以分别类似于用于向模块121传输功率以便 对电子模块133供电的气隙变压器的初级和次级线圈。天线134可以与图3中的天线56 具有相关性。天线131、32和134、56之间的距离可以是达到5 6mm的相当量的气隙。然而，所述气隙可以大于或小于5 6mm。在其之间传输信号和功率期间，天线131、32可以与 CCM 122,22的主体相距差不多6英寸。可以分别由卡钳耦合模块135来处理和提供往来于天线134的某些信号。CCM 122 的模块135可以具有用于信号调节和用于在数据总线或以太网136上提供信号的处理器和 相关联电子装置，所述数据总线或以太网136连接到系统120的信号处理部分123。部分 123可以与图1的SPM 23具有某些相关性。可以向模块135提供二十四伏DC功率158。可 以使用其它类型的功率(诸如DC或AC的其它电压)作为替代。处理模块123、23可以处于明显远离耦合部分122、22的位置。处理模块123、23 还可以向耦合模块122、22提供信号。模块122、22又可以调节信号以便如本文所述的那样 以无线方式发射到移动主体121、21。主体121另外可以具有随着旋转天线131、印刷电路132和电子模块133 —起旋转 的轮状设备141。设备141可以以与组件131、132和133相同或不同的速度旋转。模块122 的传感器142可以接近于设备141以便获得具有设备141的速度和角度信息并继而具有关 于组件131 133的类似信息的信号。即使部分121中的箭头137可以指示组件131 133 的顺时针旋转，此类旋转也可以替代地是逆时针的、振动的、或各种运动或非运动的组合。来自传感器142的信号可以进入卡钳耦合模块122部分135以便适合于经由数据 总线或以太网136被发送到模块123的信号处理部分151。部分或处理器151可以处理速 度和角度信息信号。而且，结合这些信号，可以由处理器151来处理和分析来自部分135、 天线134和131及电子模块133的旋转传感器信号。处理器151可以具有用于容易提供现 场服务的插件TEDS “个性化”设备152。处理器151或模块123可以根据需要具有扩展槽 153。可以向模块123提供二十四伏DC功率154。可以使用其它类型的功率(诸如DC或 AC的其它电压)作为替代。CCM 122、22(部分135)可以具有用于到例如用于本地显示器和现场装置的可选 PDA 156的连接161的RS-232接口。到PDA 156的连接161可以是例如有线、光纤、RF、 IR的连接、和/或其它种类的连接。以太网或其它网连接136可以连接到具有实际上的任 何web浏览器的装置和监控器155。连接136可以相当短或长达几百英尺。膝上型计算机 157或计算机可以经由连接159连接到卡钳耦合模块122 (部分135)。可以提供以太网和 RS-232作为用于对接的标准。而且，如果需要，可以提供RS-485、USB和/或其它对接作为 标准。在本说明书中，某些问题可以具有假设或预测性，虽然是以另一种方式或时态陈 述的。虽然已相对于至少一个说明性示例描述了本发明，但本领域的技术人员在阅读本 说明书后将清楚许多变更和修改。因此，意图在于根据现有技术尽可能广泛地将随附权利 要求解释为包括所有此类变更和修改。
1权利要求
一种传感器系统，包括可旋转传感器(21、121)；卡钳耦合模块(22、122)，其用于支持可旋转传感器(21、121)；第一电磁耦合器(131、32)，其被附着和连接到所述可旋转传感器(21、121)；第二电磁耦合器(134、56)，其被连接到所述卡钳耦合模块(22、122)并接近于第一电磁耦合器(131、32)；以及信号处理模块(23、123)，其经由通信介质(19)连接到所述卡钳耦合模块(22、122)。
2.权利要求1的系统，还包括能够从通信介质(19)获得的基于HTML的工具箱；并且其中所述基于HTML的工具箱能够在不被下载到信号处理模块(23、123)或用户的计算 机的情况下获得。
3.权利要求1的系统，还包括经由通信介质(19)连接到卡钳耦合模块(22、122)和/ 或信号处理模块(23、123)的一个或多个附加信号处理模块。
4.权利要求1的系统，其中，所述信号处理模块(23、123)用于访问网页界面以用于配 置和/或校准。
5.权利要求1的系统，还包括附着于所述可旋转传感器(21、121)的组件(141)；以及 位于接近所述组件(141)处的组件传感器(142)；并且 其中，所述组件传感器(142)用于检测速度和/或角位置；并且 所述可旋转传感器(21、121)用于检测转矩。
6.一种实现移动主体与固定主体之间的交互的方法，包括以无线方式(131、32、134、56)从所述固定主体(22、122)向所述移动主体(21、121)提 供电功率；以无线方式(131、32、134、56)在固定主体(22,122)处从移动主体(21,121)接收数 据；以及经由通信介质(19)将固定主体(22、122)连接到信号处理模块(23、123)。
7.权利要求6的方法，还包括经由通信介质(19)在固定主体(22、122)和信号处理模块(23、123)之间移动数据；并且其中所述通信介质(19)是互联网、以太网、WAN、LAN、或等效物。
8.权利要求6的方法，还包括经由信号处理模块(23、123)向固定主体(22、122)对象提供路径；并且 其中这种路径允许在不需要固定主体(22、122)的网际协议地址等的情况下调整和/ 或保持来自信号处理模块(23、123)的设置。
9.权利要求6的方法，还包括从多个固定主体(22、122)获得数据，所述数据将被路由 到一个信号处理模块(23、123)并且递送到一个或多个输出端。
10.一种数据系统，包括 可移动组件(21、121)；固定组件(22、122)，其接近于所述可移动组件(21、121)；以及处理组件(23、123)，能够经由通信网络(19)连接到固定组件(22、122)；并且 其中所述固定组件(22、122)与可移动组件(21、121)具有无线连接(131、32、134、56)以用 于传输数据和功率；所述数据包括来自可移动组件(21、121)和/或固定组件(22、122)的转矩、速度和/ 或角度信息；并且所述数据能够经由通信网络(19)被传输到处理组件(23、123)。
全文摘要
移动或旋转主体(21、121)与固定主体(22、122)具有相互之间的无线通信链路(131、32、134、56)。通信链路(131、32、134、56)可以包括RF遥测技术。固定主体(22、122)可以以无线方式向旋转主体(21、121)提供功率。移动主体(21、121)可以是用于确定转矩、转速、角位置、功率等的旋转传感器。固定主体(22、122)还可以经由通信介质(19)与处理模块(23、123)交互。通信介质(19)可以是以太网或等效物。
文档编号G01L3/10GK101911717SQ200880124036
公开日2010年12月8日 申请日期2008年11月6日 优先权日2007年11月6日
发明者B·P·杜菲, C·A·诺瓦克 申请人:霍尼韦尔国际公司