[发明专利]磁致伸缩传输器的增强的振动和电噪声性能的系统和方法

说明书

本公开的各实施例涉及磁致伸缩传输器的增强的振动和电噪声性能的系统和方法。在一个实施例中，一种信号调节电路可以包括被配置为接收和放大模拟测量信号的仪表放大器、被配置为降低由仪表放大器输出的信号中的噪声的有源高通滤波器、被配置为进一步放大由有源高通滤波器输出的信号的可变增益放大器级、被配置为处理由可变增益放大器级输出的信号以确定与由仪表放大器接收的模拟测量信号相关联的距离测量的距离检测模块、以及被配置为控制可变增益放大器级的增益水平并且从距离检测模块接收包括距离测量在内的与由可变增益放大器级输出的信号有关的数据的可编程控制电路。

技术领域

本主题涉及磁致伸缩传输器，并且更具体地涉及用于磁致伸缩传输器中的增强的振动和电噪声性能的系统和方法。

背景技术

磁致伸缩技术通常对振动敏感。振动会触发来自磁致伸缩传感器的不需要的电脉冲，这些电脉冲可能会被检测电路误解。大多数现有磁致伸缩仪表都存在这种振动敏感性，这个问题通常通过在使用过程中稳定地固定磁致伸缩传输器或甚至使用隔振器来解决。

此外，提供有磁致伸缩传输器的一些配置在磁致伸缩传感器与检测电路之间需要互连组件。这些互连组件与位于磁致伸缩传输器附近的电源或大型旋转电机之间的固有电容耦合会在来自磁致伸缩传感器的小信号中生成显著的电磁噪声。

在背景部分中提供的描述不应当仅仅因为它在背景部分中被提及或与背景部分相关联而被认为是现有技术。背景部分可以包括描述主题技术的一个或多个方面的信息。

发明内容

根据一个方面，一种信号调节电路可以包括：被配置为接收和放大模拟测量信号的仪表放大器；被配置为降低由仪表放大器输出的信号中的噪声的有源高通滤波器；被配置为进一步放大由有源高通滤波器输出的信号的可变增益放大器级；被配置为处理由可变增益放大器级输出的信号以确定与由仪表放大器接收的模拟测量信号相关联的距离测量的距离检测模块；以及被配置为控制可变增益放大器级的增益水平并且从距离检测模块接收包括距离测量在内的与由可变增益放大器级输出的信号有关的数据的可编程控制电路。

在一些实施例中，信号调节电路还可以包括模数转换器(ADC)，该ADC被配置为对由可变增益放大器级输出的信号进行采样以生成数字化测量信号。

在一些实施例中，信号调节电路还可以包括被配置为显示数字化测量信号的图的人机界面。

在一些实施例中，可编程控制电路还可以被配置为从ADC接收数字化测量信号。

在一些实施例中，可编程控制电路还可以被配置为实现中值滤波器以从距离测量中去除尖峰。

在一些实施例中，可编程控制电路还可以被配置为对从距离检测模块接收的数据应用诊断算法，其中诊断算法响应于确定诊断标准满足而生成诊断消息。

在一些实施例中，信号调节电路还可以包括人机界面，该人机界面被配置为显示由可编程控制电路的诊断算法生成的诊断消息。

在一些实施例中，信号调节电路还可以包括被配置为响应于从可编程控制电路接收的控制信号而生成电流脉冲的脉冲电路，其中由仪表放大器接收的模拟测量信号是由电流脉冲产生的。

在一些实施例中，可编程控制电路还可以被配置为调整控制信号以将电流脉冲的能级设置为尽可能高，而不会导致由可变增益放大器级输出的信号的饱和。

在一些实施例中，可编程控制电路还可以被配置为在设置电流脉冲的能级之后，将可变增益放大器级的增益水平设置为尽可能高，而不引起由可变增益放大器级输出的信号的饱和。

在一些实施例中，有源高通滤波器可以是贝塞尔滤波器，该贝塞尔滤波器的归一化传递函数在50Hz时高达-80dB并且在500Hz时高达-54dB。