[发明专利]一种电容、温度信号传感器

说明书

本发明涉及一种电容、温度信号传感器，包括电容信号获取模块、温度信号获取模块以及信号耦合传输模块；电容信号获取模块用于获取激光切割器喷嘴与板材之间的电容信号，并将电容信号转换成高频振荡信号；温度信号获取模块用于获取所处环境的温度信号并将温度信号转换成低频振荡信号；信号耦合传输模块用于将高频振荡信号及低频振荡信号进行耦合并传输至接收端；接收端基于接收到的耦合信号进行解调得到电容信号及温度信号。本发明将获取的电容信号及温度信号进行处理并耦合后通过一根同轴电缆进行传输，避免了多路信号传输需布置多路连接线的问题，有利于拖链布线以及传感器结构的设计。

技术领域

本发明属于信号传感技术领域，尤其涉及一种电容、温度信号传感器。

背景技术

在激光切割数控机床中，通常会用到电容传感器，用于检测切割喷嘴到板材工件的距离。电容传感器中的重要组成部件是前置放大电路，前置放大电路的电子器件是一种对温度敏感的器件，温度过高不仅会影响电子器件的性能，严重的可能会使器件损坏。而激光切割电容传感器恰巧处于靠近热源的地方，高功率厚板切割产生温度较高，对电容传感器电子器件的影响更加明显，因此传统的方案是将电容传感器前置放大电路外置，远离热源。但近年来，行业的趋势是将电路板内置化，因此有必要将传感器电路板的温度进行检测并将信号传输至电柜中的信号控制盒，当温度过高时可产生报警信息停止加工，防止进一步损坏电路器件。传统的温度传感器通常是工业数字总线接口，如串行外设接口(SerialPeripheral Interface，SPI)、集成电路总线(Inter-Integrated Circuit，IIC)等，均不利于远距离传输，同时，由于其传输还额外需要更多的连接线，会造成线束多，接口复杂，不利于拖链布线和电容传感器结构设计。

发明内容

本发明提供一种电容、温度信号传输方法及一种电容、温度传感装置，用以解决现有技术中电容传感器添加温度传感功能需额外添加连接线、不利于拖链布线和传感器结构设计的技术问题。

本发明提供一种电容、温度信号传感器，传感器包括：电容信号获取模块、温度信号获取模块以及信号耦合传输模块；

所述电容信号获取模块与所述温度信号获取模块分别与所述信号耦合传输模块的一端连接，所述信号耦合传输模块的另一端连接信号输出线；

所述电容信号获取模块用于获取激光切割器喷嘴与板材之间的电容信号，并将所述电容信号转换成高频振荡信号；

所述温度信号获取模块用于获取所处环境的温度信号并将所述温度信号转换成低频振荡信号；

所述信号耦合传输模块用于将所述高频振荡信号及所述低频振荡信号进行耦合并传输至接收端；所述接收端基于接收到的耦合信号进行解调得到所述电容信号及所述温度信号。

优选地，所述电容信号获取模块包括：电容信号获取组件、振荡电路以及第一高通滤波器；所述电容信号获取装置获取的电容信号经所述振荡电路转换成所述高频振荡信号，所述高频振荡信号经过所述第一高通滤波器进行滤波后传输至所述信号耦合传输模块。

优选地，所述温度信号获取模块包括：温度信号获取组件、温度频率转换装置、单稳态触发器、耦合电路以及第一低通滤波器；所述温度信号获取装置获取的温度信号经所述温度频率转换装置转换成低频脉冲信号，所述低频脉冲信号经所述单稳态触发器固定高电平脉冲宽度，再经所述耦合电路耦合得到所述低频振荡信号，所述低频振荡信号经所述第一低通滤波器滤波后传输至所述信号耦合传输模块。

优选地，所述信号耦合传输模块为BNC接口，所述信号输出线为同轴电缆。

优选地，所述接收端包括电容信号解调模块和温度信号解调模块。

优选地，所述电容信号解调模块包括：第二高通滤波器、第一整形电路以及电容信号解析装置；

所述第二高通滤波器用于提取所述耦合信号中的高频振荡信号；