[发明专利]双冗余离散型感应位置传感器信号智能采集与处理装置

说明书

本发明公开了双冗余离散型感应位置传感器信号智能采集与处理装置，包括端子板、第一检测模块和第二检模块；所述的端子板上设置有高阻态差分放大电路、激励电源冗余输出电路、电源冗余电路和开关量位置信号冗余输出电路。本发明通过设置结构完全相同的第一、第二模块，从而使系统实现双冗余，即主检测板处于正常工作状态下，输出正常的激励电源并对接收到的信号进行完整逻辑运算和位置输出功能。此时从检测板处于待机状态，通过故障输入引脚不断检测主检测板是否出现故障，当主检测板故障时，主检测板自动断开输出信号，从检测板立即开始工作。从而实现系统冗余，提高系统的可靠性。进一步的正常工作状态下，可带电进行任意一块检测板的插拔和维修，显著降低系统的维修时间。

技术领域

本发明涉及信号采集与处理技术领域，尤其涉及一种双冗余离散型感应位置传感器信号智能采集与处理装置。

背景技术

目前，电磁式感应位置传感器是指能感受被测物的位置并转换成可用输出电信号的传感器。电磁式感应位置传感器是非接触测量，无磨损，精度保持性好，它具有结构简单，工作可靠、寿命长、灵敏度高、护简单等优点。尤其是对环境的适应能力强，抗高湿、高温以及热变形。因此被广泛应用于核电、军工、汽车以及工业机器人等各个需要采集位置信号的领域。

传统的电磁感应位置传感器信号采集及处理器采用运算放大电路及比较电路，通过对采集到的电压值和设置值进行比较，从而对物体是否到达位置进行判断并输出开关量信号，但是采用运算放大电路在实际使用中，任何参数的变化，如电源电压的波动、元件的老化、半导体元件参数随温度变化而产生的变化等，都将产生输出电压的漂移存。另外由于电路设计的局限性，无法进行有效的冗余设计，造成可靠性较低。

面对目前对电磁式位置传感器信号采集与处理器高精度、高可靠性的新要求，现在的测量电路已经不能满足要求。势必寻求一种测量精度高、可靠性强的信号采集与处理器，来解决特殊领域位置测量的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种双冗余离散型感应位置传感器信号智能采集与处理装置，能够实现位置传感器测量的高精度、高可靠性。

本发明采用的技术方案为：

双冗余离散型感应位置传感器信号智能采集与处理装置，包括端子板、第一检测模块和第二检模块；所述的端子板上设置有高阻态差分放大电路、激励电源冗余输出电路、电源冗余电路、开关量位置信号冗余输出电路；

所述的第一检测模块设置有信号处理电路、激励电源电路、电源转换电路、中央处理器和继电器输出端电路；所述高阻态差分放大电路的输入端连接位置传感器的信号输出端，高阻态差分放大电路的输出端连接信号处理电路的输入端，中央处理器的输出端通过激励电源电路连接激励电源冗余输出电路的输入端，激励电源冗余输出电路的输出端连接位置传感器的输入端；

中央处理器的控制输出端通过继电器输出电路与开关量冗余电路的输入端连接，开关量冗余电路用于输出开关量位置信号；

所述电源冗余电路的输入端与供电电源进线相连，电源冗余电路的输出端通过电源转换电路与中央处理器的输入端连接；

所述的第二检测模块与第一检测模块结构相同且第二检测模块与端子板的连接关系与第一检测板与端子板的连接相同。

所述的继电器输出电路包括七路开关量控制电路，分别为一路控制激励电源输出、一路控制电源输入、一路控制故障输出、四路位置信号开关量输出。

所述的中央处理器为DSP28335以及其辅助的外围电路。

信号处理电路用于将交流电压信号转换为0~3V的电压信号，并将该信号传送到DSP模数转换模块，把模拟电压信号转换成数字信号。

所述的第一检测模块和第二检测模块分别固定设置在带有接口端子的第一检测板和第二检测板上。

所述的接口端子为防误插接口端子。