[实用新型]一种传感器及其输出信号监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种传感器及其输出信号监测系统。

背景技术

  随着自动化需求的不断增长，需要使用传感器将一些非电量的物理、化学量转换成电量以便输入到电子控制系统内作为控制依据而对使用该传感器的系统加以监控。传感器输出的信号的准确性直接影响错误电子控制系统的指令的正确性。如果传感器发生故障将会发出错误的信号，从而导致电子控制系统发出错误的指令或行动。这些错误的指令或行动可能会导致使用这个传感器的装置、设备或系统功能的丧失或性能的降低，甚至会导致使用这个传感器的装置、设备或系统的破坏，更严重的情况可能出现短路、火灾等财产或生命的损失。因此，传感器信号的可靠性变得十分关键。因此在使用传感器的同时，要准确及时判断一个传感器是否正常工作是非常重要的。

在现代工业、农业、国防、科研和家庭应用中，大部分是采用多传感器法来相互甄别好坏。如用三个传感器同时测量同一个物理量，如果有三个的输出都一致，那么三个都可能是好的，如果其中有一个的输出特殊，那么这个特殊的传感器就可能工作不正常。这种方法的缺点是明显的：造价高、系统复杂、体积大、而且准确性低。另外一种方式是采用多变量逻辑分析来估计输出量的应该的大小范围进而判别哪个传感器的输出不符合逻辑。这个方法解决了多传感器方案中存在的问题，但是逻辑分析的可靠性较低。

因此，有必要提供一种能够准确的对传感器的输出信号监测的方法、系统及传感器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种传感器及其输出信号监测方法、系统,以解决现有技术传感器监测系统造价高、不准确的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种传感器的输出信号监测方法， 包括如下步骤：在传感器工作的过程中，获取当前被测量的信号；根据所述被测量的信号获取所述传感器的第一输出信号；改变所述传感器的增益或量程；根据所述被测量的信号获取所述传感器改变增益后的第二输出信号；根据所述第一输出信号及第二输出信号判断所述传感器的输出信号是否异常。

提供一种如上所述的方法，当改变所述传感器的增益时，所述根据所述第一输出信号及第二输出信号判断所述传感器的输出信号是否可用，包括：判断所述第一输出信号与所述第二输出信号的比值是否与所述增益改变前后的比值相同；若相同，则确定所述传感器的输出信号正常；否则，确定所述传感器的输出信号异常。

提供一种如上所述的方法，当改变所述传感器的量程时，所述根据所述第一输出信号及第二输出信号判断所述传感器的输出信号是否可用，包括：根据所述第一输出信号及第二输出信号计算信号跳变的幅度；判断所述信号跳变的幅度是否在预设的幅度范围内；若是，则确定所述传感器的输出信号正常；否则，确定所述传感器的输出信号异常。

提供一种如上所述的方法，所述方法还包括：在传感器工作的过程中，监测所述传感器的输出信号；根据所述输出信号调整所述传感器的量程以改变所述传感器的精度。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种传感器，所述传感器包括：信号处理单元，用于在传感器工作的过程中，获取当前被测量的信号，以及用于根据所述被测量的信号获取所述传感器的第一输出信号；控制单元，用于控制所述信号处理单元改变所述传感器的增益或量程；所述信号处理单元，还用于根据所述被测量的信号获取所述传感器改变增益后的第二输出信号；所述控制单元，还用于根据所述第一输出信号及第二输出信号判断所述传感器的输出信号是否异常。

提供一种如上所述的传感器，所述控制单元，还用于在所述信号处理单元改变所述传感器的增益后，判断所述第一输出信号与所述第二输出信号的比值是否与所述增益改变前后的比值相同，并在所述比值相同时，确定所述传感器的输出信号正常，否则，确定所述传感器的输出信号异常。

提供一种如上所述的传感器，所述控制单元，还用于在所述信号处理单元改变所述传感器的量程之后，根据所述第一输出信号及第二输出信号计算信号跳变的幅度，以及用于判断所述信号跳变的幅度是否在预设的幅度范围内，并在所述信号跳变的幅度在预设的幅度范围内时，确定所述传感器的输出信号正常，或者在所述信号跳变的幅度未在预设的幅度范围内时，确定所述传感器的输出信号异常。

提供一种如上所述的传感器，所述控制单元，还用于在传感器工作的过程中，监测所述传感器的输出信号；根据所述输出信号调整所述传感器的量程以改变所述传感器的精度。