一种自动切换漏磁检测量程的装置的制作方法

1.本发明涉及钢丝绳无损检测领域，具体涉及一种自动切换漏磁检测量程的装置。


背景技术：

2.钢丝绳无损检测主要应用于一些装置的钢丝绳故障检测中，如矿井、索道等传送装置上。漏磁检测技术在钢丝绳无损检测中应用较广，其主要方法是利用磁铁将钢丝绳磁化，再通过霍尔传感器捕获应钢丝绳故障而产生的漏磁，从而检测钢丝绳存在的故障，例如钢丝绳的断丝、锈蚀、磨损等。而由于钢丝绳粗细不一以及霍尔传感器安装位置偏差等因素，存在霍尔传感器输出饱和的情况，这样就不能准确检测出故障。要想较好地克服霍尔传感器输出饱和的影响，需要采用自动切换检测量程的方法。
3.因此也有人提出自动量程切换技术，例如中国专利cn 102033211 a和cn 206411185 u 等均披露了相关的切换方法。
4.然而相关的技术在使用的时候均为单个传感器，对于在实际物理量转换成电压或者电流信号时不能做到较高的相对精度，且比较方式使用的是模数转换后对应数值进行比较，在响应速度上存在延时高，不能有效的处理快速瞬变信号的检测。


技术实现要素：

5.为解决现有技术存在的问题，提出一种自动切换漏磁检测量程的装置，通过判断霍尔传感器是否饱和来切换不同量程的霍尔传感器，并且采用自动切换的方式，提高了测量的准确率和效率。
6.本发明的技术方案为：一种自动切换漏磁检测量程的装置，包括有第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、电压比较器、设置比较值电路、模拟开关和信号调理电路；
7.所述的第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的输出连接到模拟开关的两个输入端，模拟开关的输出端连接到信号调理单元；
8.所述的第一霍尔传感器的输出同时连接到电压比较器，通过设置比较值电路在所述的电压比较器中设置有电压比较值；
9.所述第一霍尔传感器具有第一量程，而所述第二霍尔传感器具有第二量程，且所述第一量程小于第二量程，两者输出连接到模拟开关的两个输入端，模拟开关的输出端连接到信号调理电路后输出，所述电压比较器电路用于对第一霍尔传感器的输出与设置比较值进行比较得到输出信号，电压比较器电路输出信号用于控制模拟开关的切换。
10.进一步的，初始时，模拟开关默认连接到第一霍尔传感器的输出，第一霍尔传感器的输出与电压比较器的比较值进行比较，当第一霍尔传感器的输出值高于设置的比较值的时候，比较器输出为1，并驱动模拟开关切换到更高量程的第二霍尔传感器的输出，从而实现量程的自动切换。
11.进一步的，所述的霍尔传感器为多个，设置多个阶梯的比较值，从第一到第n个霍尔传感器依次与各比较值在电压比较器进行电压比较，并根据比较结果自动切换下一个霍
尔传感器。
12.本发明的原理如下：
13.通过与霍尔传感器的输出值进行比较来判断其是否饱和。如果霍尔传感器的输出值高于设置值，则判断为输出饱和，那么控制信号控制模拟开关切换到高量程的霍尔传感器。
14.有益效果：
15.本发明提供的一种自动切换漏磁检测量程的装置，可以克服霍尔传感器输出饱和的影响，使得测量更为准确和高效。
附图说明
16.图1为本发明的电路装置结构示意图。
具体实施方式
17.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清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
18.根据本发明的一个实施例，参见图1，本发明的一种自动切换漏磁检测量程的装置，包括有第一霍尔传感器1、第二霍尔传感器2、电压比较器、模拟开关和信号调理电路；
19.所述的第一霍尔传感器1、第二霍尔传感器2的输出连接到模拟开关的两个输入端，模拟开关的输出端连接到信号调理单元；
20.所述的第一霍尔传感器1的输出同时连接到电压比较器，通过已设置单元设置电压比较器的比较阈值；
21.所述第一霍尔传感器1是窄量程传感器，例如drv5055a1量程范围
±
21mt，而所述第二霍尔传感器2是宽量程传感器，例如drv5055a4量程范围
±
169mt，两者输出连接到模拟开关的两个输入端，模拟开关的输出端连接到信号调理电路后输出，电压比较器电路输出用于控制模拟开关的切换。
22.初始时，模拟开关默认连接到第一霍尔传感器1的输出，而第一霍尔传感器1的输出与设置比较值进入电压比较器进行比较，当第一霍尔传感器1的输出值高于设置比较阈值的时候，电压比较器输出为1，并驱动模拟开关切换到更高量程的第二霍尔传感器2的输出，从而实现量程的自动切换。
23.根据本发明的实施例，所述的霍尔传感器可以为多个，例如三个或更多个，设置多个阶梯的比较值，从第一到第n个霍尔传感器可以依次与比较值在电压比较器进行电压比较，并自动切换下一个霍尔传感器。
24.尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。


技术特征：
1.一种自动切换漏磁检测量程的装置，其特征在于：包括有第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、电压比较器、设置比较值电路、模拟开关和信号调理电路；所述的第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的输出连接到模拟开关的两个输入端，模拟开关的输出端连接到信号调理单元；所述的第一霍尔传感器的输出同时连接到电压比较器，通过设置比较值电路在所述的电压比较器中设置有电压比较值；所述第一霍尔传感器具有第一量程，而所述第二霍尔传感器具有第二量程，且所述第一量程小于第二量程，两者输出连接到模拟开关的两个输入端，模拟开关的输出端连接到信号调理电路后输出，所述电压比较器电路用于对第一霍尔传感器的输出与设置比较值进行比较得到输出信号，电压比较器电路输出信号用于控制模拟开关的切换。2.根据权利要求1所述的一种自动切换漏磁检测量程的装置，其特征在于：初始时，模拟开关默认连接到第一霍尔传感器的输出，第一霍尔传感器的输出与电压比较器的比较值进行比较，当第一霍尔传感器的输出值高于设置的比较值的时候，比较器输出为1，并驱动模拟开关切换到更高量程的第二霍尔传感器的输出，从而实现量程的自动切换。3.根据权利要求1所述的一种自动切换漏磁检测量程的装置，其特征在于：所述的霍尔传感器为多个，每个的量程依次增大，设置多个阶梯的比较值，从第一到第n个霍尔传感器依次与各比较值在电压比较器进行电压比较，并根据比较结果自动切换下一个霍尔传感器。

技术总结
本发明涉及一种自动切换漏磁检测量程的装置，包括有第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、电压比较器、设置比较值电路、模拟开关和信号调理电路；所述的第一霍尔传感器、第二霍尔传感器的输出连接到模拟开关的两个输入端，模拟开关的输出端连接到信号调理单元；所述的第一霍尔传感器的输出同时连接到电压比较器，通过设置比较值电路在所述的电压比较器中设置有电压比较值；两者输出连接到模拟开关的两个输入端，模拟开关的输出端连接到信号调理电路后输出，所述电压比较器电路用于对第一霍尔传感器的输出与设置比较值进行比较得到输出信号，电压比较器电路输出信号用于控制模拟开关的切换。切换。切换。


技术研发人员：季振山 王勇 许张后
受保护的技术使用者：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/4/15