CN101598614A - 具有抗干扰能力的压力检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种具有抗干扰能力的压力检测系统，包括信号采集模块和数据计算模块，信号采集模块包括两个具有相同温度系数的压力传感器，分别独立地探测被检测对象的第一状态与第二状态，数据计算模块根据两个压力传感器的输出信号的差值判断被检测的对象处于何种状态。本发明的优点在于，采用两个具有相同温度系数的压力传感器，采用差分方法抵消温度变化对压力传感器输出信号的影响，保证压力检测系统在工作环境温度变化的情况下仍然可以正常工作，提高系统的可靠性。

Description

具有抗干扰能力的压力检测系统及检测方法

【技术领域】

本发明涉及检测系统与方法，尤其涉及具有抗干扰能力的压力检测系统及检测方法。

【背景技术】

检测技术是目前工业领域非常重要的技术之一。根据生产的实际情况，需要对设备以及环境的各种状态进行实时、精确的监控。对压力的监控是目前一种常见的监控技术。

对压力的监控通常采用以压力传感器为核心部件构成的压力检测系统。一般来说，被检测的对象通常具有第一状态与第二状态两种不同的状态。现有的检测技术是首先设定第一状态与第二状态之间的转变阈值P′，然后采用压力传感器检测系统的压力值P，通过将检测到的压力值P与设定的阈值P′比较，确定系统是处于何种状态。

例如当被检测的对象是一扇门时，其通常具有开和关两种状态。通过在门上安装压力传感器，门在关闭或者打开的状态下对压力传感器产生挤压作用，从而通过压力传感器输出信号判断门处于关或者开的状态。也可以采用两个压力传感器P₁和P₂分别独立地响应门的关闭和打开状态，当压力传感器P₁响应时，可以判断此门处于关闭的状态；当压力传感器P₂响应时，可以判断此门处于打开的状态；作为一种特殊的情况，当P₁和P₂均不响应时，可以判断此门处于半开半关的中间状态。

现有技术的缺点在于，压力传感器在工作中容易受到环境的干扰。例如当工作环境的温度发生变化时，压力传感器的输出信号会随之发生漂移，而压力检测系统会误认为此变化是由于被检测的对象的压力的变化而引起的，从而对被检测对象所处的状态做出错误的判断。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是，提供一种压力检测系统以及检测方法，可以有效地避免工作环境的温度变化引起的压力传感器输出信号漂移对检测系统造成的干扰，保证压力检测系统在工作环境温度变化的情况下仍然可以正常工作，提高系统的可靠性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种具有抗干扰能力的压力检测系统，包括信号采集模块和数据计算模块，信号采集模块包括两个具有相同温度系数的压力传感器，分别独立地探测被检测对象的第一状态与第二状态，数据计算模块根据两个压力传感器的输出信号的差值判断被检测的对象处于何种状态。

作为优选的技术方案，所述两个压力传感器进一步具有相同的封装方式。

作为优选的技术方案，所述压力传感器为光线光栅压力传感器。

作为优选的技术方案，所述被检测的对象为可开关的门。

作为优选的技术方案，所述第一状态为打开状态，第二状态为关闭状态。

本发明还提供了一种用于上述压力检测系统的检测方法，包括如下步骤：根据两个压力传感器各自对被检测对象的不同状态的响应程度，设定与第一状态对应的第一阈值Δλ_on和与第二状态对应的第二阈值Δλ_off，Δλ_off≥Δλ_on；接收两个具有相同温度系数的压力传感器的输出信号λ₁和λ₂；计算输出信号λ₁和λ₂的差值Δλ＝|λ₁-λ₂|；将Δλ与两个阈值相比较，确定被检测对象处于何种状态，当Δλ＞Δλ_off时，可确定处于第一状态，当Δλ＜Δλ_on时，可确定处于第二状态，当Δλ_off≥Δλ≥Δλ_on时，可确定处于第一状态与第二状态之间的中间状态。

作为优选的技术方案，所述压力传感器为光线光栅压力传感器。

作为优选的技术方案，所述压力传感器的输出信号λ₁和λ₂为光纤光栅的反射光的波长。

作为优选的技术方案，所述被检测的对象为可开关的门。

作为优选的技术方案，所述第一状态为打开状态，第二状态为关闭状态。

本发明的优点在于，采用两个具有相同温度系数的压力传感器，采用差分方法抵消温度变化对压力传感器输出信号的影响，保证压力检测系统在工作环境温度变化的情况下仍然可以正常工作，提高系统的可靠性。

【附图说明】

附图1所示为本发明提供的具有抗干扰能力的压力检测系统的具体实施方式中，所述系统的结构示意图；

附图2与附图3为本发明提供的具有抗干扰能力的压力检测系统的具体实施方式中，所述系统的工作状态示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明所提供的具有抗干扰能力的压力检测系统及检测方法做详细的说明。

附图1所示为本发明提供的具有抗干扰能力的压力检测系统的具体实施方式的结构示意图，包括信号采集模块110和数据计算模块120，信号采集模块包括两个具有相同温度系数的第一压力传感器111和第二压力传感器112，分别独立地探测被检测对象的第一状态与第二状态。本实施例中，所述第一压力传感器111和第二压力传感器112为光线光栅压力传感器，在实际应用中，也可以根据需求选取其他类型的压力传感器。所述两个压力传感器进一步具有相同的封装方式，有利于进一步排除其他环境因素，诸如湿度、电磁干扰等对压力传感器的影响。在本具体实施方式中，所述被检测的对象为可开关的门，所述第一状态为开态，第二状态为关态。

附图2所示，门处于打开状态时，第一压力传感器111对其产生响应，输出信号发生变化，而第二压力传感器112并不响应此状态；附图3所示，门处于关闭状态时，第二压力传感器112对其产生相应，输出信号发生变化，而第一压力传感器111并不响应此状态。

数据计算模块120根据第一压力传感器111和第二压力传感器112的输出信号的差值判断被检测的对象处于何种状态，主要包括数据处理单元121和输出单元122。

数据处理单元121根据两个压力传感器的输入数据进行计算，包括如下步骤：根据第一压力传感器111和第二压力传感器112各自对被检测对象的不同状态的响应程度，设定与第一状态对应的第一阈值Δλ_on和与第二状态对应的第二阈值Δλ_off，Δλ_off≥Δλ_on；接收两个具有相同温度系数的压力传感器的输出信号λ₁和λ₂；计算输出信号λ₁和λ₂的差值Δλ＝|λ₁-λ₂|；将Δλ与两个阈值相比较，确定被检测对象处于何种状态，当Δλ＞Δλ_off时，可确定处于第一状态，当Δλ＜Δλ_on时，可确定处于第二状态，当Δλ_off≥Δλ≥Δλ_on时，可确定处于第一状态与第二状态之间的中间状态。所述第一状态为打开状态，第二状态为关闭状，中间态为门的半开半关状态。

所述第一压力传感器111和第二压力传感器112为光线光栅压力传感器，在此情况下，所述压力传感器的输出信号λ₁和λ₂为光纤光栅的反射光的波长。

数据处理单元121计算后得到的结果将显示在输出单元122上，以供使用者对被检测的对象的状态做出判断。所述输出单元122可以是电脑屏幕、LED显示器、指示灯等本领域内常见装置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有抗干扰能力的压力检测系统，包括信号采集模块和数据计算模块，其特征在于，信号采集模块包括两个具有相同温度系数的压力传感器，分别独立地探测被检测对象的第一状态与第二状态，数据计算模块根据两个压力传感器的输出信号的差值判断被检测的对象处于何种状态。

2.根据权利要求1所述的具有抗干扰能力的压力检测系统，其特征在于，所述两个压力传感器进一步具有相同的封装方式。

3.根据权利要求1所述的具有抗干扰能力的压力检测系统，其特征在于，所述压力传感器为光线光栅压力传感器。

4.根据权利要求1所述的具有抗干扰能力的压力检测系统，其特征在于，所述被检测的对象为可开关的门。

5.根据权利要求5所述的具有抗干扰能力的压力检测系统，其特征在于，所述第一状态为打开状态，第二状态为关闭状态。

6.一种用于权利要求1中所述压力检测系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据两个压力传感器各自对被检测对象的不同状态的响应程度，设定与第一状态对应的第一阈值Δλ_on和与第二状态对应的第二阈值Δλ_off，Δλ_off≥Δλ_on；

接收两个具有相同温度系数的压力传感器的输出信号λ₁和λ₂；

计算输出信号λ₁和λ₂的差值Δλ＝|λ₁-λ₂|；

将Δλ与两个阈值相比较，确定被检测对象处于何种状态，当Δλ＞Δλ_off时，可确定处于第一状态，当Δλ＜Δλ_on时，可确定处于第二状态，当Δλ_off≥Δλ≥Δλ_on时，可确定处于第一状态与第二状态之间的中间状态。

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述压力传感器为光线光栅压力传感器。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述压力传感器的输出信号λ₁和λ₂为光纤光栅的反射光的波长。

9.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述被检测的对象为可开关的门。

10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，所述第一状态为打开状态，第二状态为关闭状态。

Images