本发明涉及振动测试技术领域，特别是涉及一种振动发生设备的过位移保护系统和方法。
背景技术：
结合图1所示，zl200820199291.1号公开了一种电动振动台动圈过位移保护开关，主要由动圈1上的动圈金属触杆2以及台体3上的两台体金属触头4、5组成，所述动圈金属触杆2以端部朝向台体3固设于动圈1侧部上，所述两台体金属触头4、5对应于金属触杆2分设于动圈金属触杆2沿动圈振动方向上的两侧；所述动圈金属触杆2与两台体金属触头4、5分别配合，所述两台体金属触头4、5相互电连接且接出作为开关的一接线端，所述动圈金属触杆2接出作为开关的另一接线端。当振动台的动圈超过额定位移运动时，本保护开关接通，从而及时的报警或使电动振动台停机，避免发生动圈碰撞损坏的事故，节约了电动振动台生产和维修的成本，同时也降低了电动振动台的使用成本，减小了使用风险。
但此种动圈过位移保护方式至少存在如下缺陷：
1、金属触杆和金属触头表面容易氧化；
2、金属触杆与金属触头之间高频率发生碰撞，导致金属触杆易发生折断，而金属触杆延伸于磁隙内，折断后容易对振动发生设备产生较大损坏，同时，折断后，位移保护失效，容易发生危险。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种振动发生设备的过位移保护系统和方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明实施例提供了一种振动发生设备的过位移保护方法，其包括：
在振动发生设备工作时，以积分器将功率放大器输出端的电压信号转换为振动发生设备的运动部件的位移信号；
以比较器将所述位移信号与预设值进行比较，从而判断振动发生设备的运动部件的位移是否异常。
进一步地，在振动发生设备工作时，所述运动部件的位移d与功率放大器的输出电压v之间的关系满足：
其中，b为振动发生设备磁路系统中的磁通密度，l为振动发生设备中驱动线圈的有效长度，sinωt为正弦函数。
进一步地，所述积分器的信号输入端连接于功率放大器的输出端，所述积分器的信号输出端与比较器连接。
进一步地，所述积分器还与功率放大器保护电路连接。
进一步地，所述比较器与振动发生设备的控制仪数字输入口连接。
进一步地，所述振动发送设备包括电动振动台、电动激振器、电磁振动台或电磁激振器等，但不限于此。
本发明实施例还提供了一种振动发生设备的过位移保护系统，所述振动发生设备经功率放大器与控制连接，所述过位移保护系统包括：
积分器，其用以将功率放大器输出端的电压信号转换为位移信号，其中，在振动发生设备工作时，所述运动部件的位移d与功率放大器的输出电压v之间的关系满足：
b为振动发生设备磁路系统中的磁通密度，l为振动发生设备中驱动线圈的有效长度，sinωt为正弦函数；
比较器，用以将所述位移信号与预设值进行比较，以判断运动部件的位移是否异常。
进一步地，所述积分器的信号输入端连接于功率放大器的输出端，所述积分器的信号输出端与比较器连接，所述比较器与所述控制仪数字输入口连接。
进一步地，所述振动发送设备包括电动振动台、电动激振器、电磁振动台或电磁激振器等，但不限于此。
与现有技术相比，本发明通过在功率放大器的输出端增设积分器和比较器，无需对振动发生设备的结构进行大幅调整，即可实现对振动发生设备的运动部件位移幅度的及时监测和调整，防止其过度位移，可控性好，成本低，安全系数高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种电动振动发生设备动圈过位移保护开关的结构示意图；
图2为本发明一典型实施例中一种过位移保护系统的工作原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如下将以所述振动发生设备为电动振动台为例进行说明。所述电动振动台的控制仪与功率放大器连接，功率放大器与驱动线圈等连接，其中驱动线圈固定在电动振动台的运动部件-动圈上。由控制仪提供的正弦或随机信号经功率放大器放大后输入到电动振动台中产生激振力而使动圈发生往复运动。
请参阅图2所示，与该电动振动台配合的过位移保护系统包括积分器和比较器，其中积分器的信号输入端、信号输出端分别与功率放大器、比较器连接，所述比较器还可以与振动发生设备的控制仪数字输入口连接。
当电动振动台工作时，会在驱动线圈中产生一个反电压e，满足：
e＝blvsine(1)
其中，b为电动振动台磁路系统中的磁通密度，l为驱动线圈的有效长度，vsine为动圈的振动速度。
在式(2)的矢量公式中，v为功率放大器电压，i为驱动线圈中的电流大小，r为驱动线圈的电阻，e为前述的反电压。
当电动振动台在低频工作状态下时，满足：
积分器接收功率放大器输出端的电压v，并对该电压v进行积分，以获取振动发生设备驱动线圈的位移d，满足：
d＝∫vpsinωt(4)
代入式(1)，可得：
代入式(3)，可得：
式(4)～(6)中，vp为峰值电压，sinωt为正弦函数。在式(6)中，bl是常数。
由此，可以将功率放大器输出端的电压信号转换为动圈的位移信号。
以比较器将所述位移信号与预设值进行比较，若异常，则判断位移超限。此时可以通过控制仪调整其向功率放大器输出的正弦或随机信号，进而改变动圈的运动状态，避免过位移，实现对电动振动台的保护。
同样的，本发明的过位移保护系统及方法亦适用于其它的振动发生设备，例如电动激振器、电磁振动台、电磁激振器等，且不限于此。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。