[实用新型]传感器工作状态实时监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，尤其是传感器的监测，属于传感器及电子技术领域。

背景技术

目前，传感器是在电子检测控制设备输入部分中起检测信号作用的器件，其工作的稳定性和可靠性直接决定了测量数据的精度。在科学实验和生产过程中，需要对各种各样的参数进行检测和控制，这就要求传感器能感受被测非电量并将其转换成与被测量有一定函数关系的电量，该函数关系即传感器的输入输出特性。国内目前的传感器测量监控系统，对于某个被测模拟量，例如重量、温度等，大多采用多个传感器并联进入同一个测量电路，对采集多个模拟量集中处理和变换，而后将测量数据显示在人机交互界面上。该方式下传感器工作时，内部电桥电路在激励电压作用下，电桥输出与负荷呈线性变化，通过放大和A/D转换，将处理后的数据作为测量值显示和控制依据，即实际测量数据为所有传感器的测量值的叠加处理，并不能反映出每个传感器的工作状态。在实际应用中，该传感器测量方式在恶劣环境中经常导致下述问题，由于多个传感器并联进入同一测量回路，其中某一个出现故障，输出电压与实际负荷呈非线性变化，将引起很大的测量误差，而工作人员无法发现此误差，进而严重传感器的测量可靠性。这种传统的传感器测量安装方式，在多个传感器的测量应用中，难以发现传感器的非线性故障，且不能实现对每个传感器工况的实时监测，对测量精度和可靠性要求高的生产领域具有很大的局限性。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种对所有传感器进行实时监测的系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：传感器工作状态的实时监测系统，包括传感器、传感器电源盒、信号调理板，每个传感器分别接连接各自的传感器电源盒，传感器电源盒内装有放大器模块；每个传感器的输出信号经过各自传感器电源盒放大后，接至信号调理板相应的通道。

本实用新型的有益效果是，能够实现对所有传感器测量数据的采集,使测量数据反应在工控机（或显示、记录设备）上，实现对每个传感器信号采集和处理的实时监测。反应出故障传感器及其故障状态并报警；在传感器运行中，某个传感器出现非线性故障，输入输出特性非线性化，能够在工控程序中进行显示和报警，通知工作人员处理。从而实现对传感器工作状态的实时监测。本实用新型能够在传统传感器测量回路的基础上简单实现，具体实施只须每个传感器增加独立的传感器放大器和信号采集通道，且在工控机中进行工控程序修改即可实现。

附图说明

图1是本实用新型测量原理接线图；

图2是传统传感器测量原理接线图。

图中零部件及编号：

S1—传感器1，S2—传感器2，S3—传感器，Sn—传感器n；

P1—传感器电源盒1，P2—传感器电源盒2，P3—传感器电源盒3，

Pn—传感器电源盒n；

CH0—通道0，CH1—通道1，CH2—通道2，CH3—通道3，CHn—通道n；

D—信号调理板。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进一步说明。

参见图1，传感器工作状态的实时监测系统，包括传感器Sn、传感器电源盒Pn、信号调理板D，每个传感器Sn分别接连接各自的传感器电源盒（Pn），传感器电源盒Pn内装有放大器模块；每个传感器Sn的输出信号经过各自传感器电源盒Pn放大后，接至信号调理板D相应的通道CHn。

本实用新型的目的是实现对传感器工作状态的实时监测。其结构包括传感器、放大器、信号调理板、工控机（信号处理、显示、记录、控制）等。以下结合混凝土拌和楼称量传感器的监测系统电路图，阐述传感器工作状态实时监测系统的工作原理和优点。

图1中，称量料斗传感器S1、S2、S3分别独立接一个传感器电源盒，为P1、P2、P3，每个传感器电源盒由交流12.5V电源供电，盒内装有放大器模块，起信号放大作用，每个传感器的输出信号经过各自独立传感器电源盒放大后，接至信号调理板D不同的通道CH0、CH1、CH2，即每个传感器设置独立的信号采样和处理回路。

传感器工作中，工控机将对每个传感器的输出信号进行采集、放大、滤波、A/D模数转换及运算处理后，在操作界面实时显示出每个传感器的测量数据及其叠加值（称量值）。由于传感器对称位置安装，测量数据理想状态下相同，工控程序通过对三个传感器测量信号的运算比较，对误差超过允许范围时进行故障报警，从而反映出故障传感器以及称量料斗的倾斜等情况。