CN104251659B - 四线可变差动变压器传感器的故障检测 - Google Patents

四线可变差动变压器传感器的故障检测 Download PDF

Info

Publication number
CN104251659B
CN104251659B CN201410284113.9A CN201410284113A CN104251659B CN 104251659 B CN104251659 B CN 104251659B CN 201410284113 A CN201410284113 A CN 201410284113A CN 104251659 B CN104251659 B CN 104251659B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
frequency
failure
lvdt
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410284113.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104251659A (zh
Inventor
理查德·J·温格特尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Publication of CN104251659A publication Critical patent/CN104251659A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104251659B publication Critical patent/CN104251659B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/282—Testing of electronic circuits specially adapted for particular applications not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
    • G01D3/036—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure on measuring arrangements themselves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/22—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils
    • G01D5/2291—Linear or rotary variable differential transformers (LVDTs/RVDTs) having a single primary coil and two secondary coils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24457—Failure detection

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

本发明涉及四线可变差动变压器传感器的故障检测，提供了一种检测具有四线可变差动变压器传感器的系统中的故障的装置和方法。在一种实施方式中，检测故障的方法包括监测施加于四线可变差动变压器传感器的输入的交流(AC)电压的源频率，并且监测传感器的输出的输出频率。该方法还包括将输出频率与源频率相比较，并且若输出频率不同于源频率则检测到故障。

Description

四线可变差动变压器传感器的故障检测
技术领域
本公开涉及位移传感器领域，并且更具体地，涉及四线旋转可变差动变压器(RVDT)传感器或者线性可变差动变压器(LVDT)传感器。
背景技术
位移传感器被用于测量物体位移的各种应用。位移传感器可测量物体的线性位移，或者可测量物体的旋转位移。一种类型的位移传感器在变压器的初级侧上运行，并且被称作旋转可变差动变压器传感器或线性可变差动变压器传感器，在下文中称为RVDT传感器、LVDT传感器或者统称为R/LVDT传感器。
在一种示例性结构中，LVDT传感器包括缠绕中空状结构的初级绕组。LVDT传感器还包括缠绕中空状结构的次级绕组，该次级绕组与初级绕组重叠或在初级绕组的任一侧。作为施加交流电压至初级绕组的电源，由初级绕组产生的磁通量被耦合至次级绕组。这在每个次级绕组中感应出交流电压。LVDT传感器还包括在中空状结构内能够沿着线性轴移动的芯。LVDT传感器的芯以某些方式被附接至测量位移的物体。因为由于物体的移动导致芯在中空状结构内移动，初级绕组将会被更强烈地耦合至次级绕组中的一个。次级绕组上的差分电压因此指示LVDT传感器中芯的位移。
四线LVDT传感器包括用于初级绕组的两个输入线和用于次级绕组的两个输出线。输出线允许测量两个次级绕组上的差分电压。采用四线R/LVDT传感器的一个问题是难以确定这些传感器在什么时候出故障。这是因为，当R/LVDT传感器的芯在两个次级绕组之间的中立或中间位置时，初级绕组将会被均等地耦合至每一个次级绕组，使得次级绕组将具有相同电压振幅和反相。因此，当次级绕组上的差分电压被解调成直流电压时，该直流电压将会为零伏。因为零伏是有效输出，所以可能难以直接检测四线R/LVDT传感器中的故障。
发明内容
本文描述的一种或多种实施方式提供了一种通过开发连续测量并监测传感器输出的频率来检测四线R/LVDT系统的故障的装置和方法。因为R/LVDT传感器基于变压器的初级测，所以如果系统操作正确，则施加于R/LVDT传感器的输入的频率将会存在于R/LVDT传感器的输出之中。因此，为检测R/LVDT系统的故障，本文描述的装置和方法将进入R/LVDT传感器的输入信号的频率与来自R/LVDT传感器的输出信号的频率(如果存在)相比较。如果频率不相配或如果没有频率存在于输出信号之中，则可以假设R/LVDT传感器、至/来自R/LVDT传感器的配线、或提供激发和解调信号的组件中存在故障。因此，通过将R/LVDT传感器的输出频率与其输入频率相比较，可以直接检测出R/LVDT系统中的故障。
一种实施方式包括检测具有诸如RVDT传感器或LVDT传感器的四线可变差动变压器传感器的系统中的故障的方法。该方法包括监测施加于传感器的输入的交流(AC)电压的源频率，并且监测传感器的输出频率。该方法还包括将输出频率与源频率相比较，并且若输出频率不同于源频率则检测到故障。故障可在传感器、至和来自传感器的配线、提供交流电压的组件等中。
另一实施方式包括被配置为检测具有四线可变差动变压器传感器的系统中的故障的设备。该设备包括耦接至传感器的频率监控器。频率监控器被配置为监测施加于传感器的输入的交流电压的源频率，并且监测传感器的输出频率。频率监控器进一步被配置为将输出频率与源频率相比较，并且若输出频率不同于源频率则检测到故障。
另一实施方式包括以下方法，该方法包括监测均具有被配置为测量物体的位移的四线可变差动变压器传感器的多个通道的步骤。该方法还包括通过监测施加于传感器的输入的交流电压的源频率来确定每个通道的有效性，监测传感器的输出频率，将输出频率与源频率相比较，并且若输出频率不同于源频率则检测到故障。该方法还包括若在通道的传感器中检测出故障则关闭通道。
已经论述的特征、功能、和优势可以在各种实施方式中独立地实现，或者也可以与其他实施方式结合来实现，其更多细节可参考以下描述和附图来看出。
附图说明
现仅通过实例，并且参考附图来描述本公开的一些构造。在所有附图上，相同的参考标号表示相同的元件或相同类型的元件。
图1示出了四线LVDT传感器。
图2示出了五线LVDT传感器。
图3是在一种示例性实施方式中包括四线R/LVDT传感器的系统的示意图。
图4是示出在一种示例性实施方式中检测四线R/LVDT系统的故障的方法的流程图。
图5是在一种示例性实施方式中具有冗余四线R/LVDT传感器的系统的示意图。
图6是示出在一种示例性实施方式中检测冗余四线R/LVDT配置的通道中的故障的方法的流程图。
具体实施方式
附图及以下描述示出了公开的方法和设备的具体的示例性实施方式。因此将理解，尽管本文中没有明确描述或示出，但本领域技术人员将能够设计各种配置，体现本文中描述和包括在继这些描述之后的权利要求的预期范围内的原理。此外，本文描述的任何实例旨在帮助理解本公开的原理，并且旨在被解释为没有限制。因此，本公开不限于具体的如下所述的实施方式或实例，而是由权利要求和他们的等同物来限定。
图1示出了典型的四线LVDT传感器100。LVDT传感器100包括缠绕在中空状结构140周围的初级绕组110。初级绕组110被连接至用于供电LVDT传感器100的交流电压源112。LVDT传感器100还包括在初级绕组110的相反两侧上同样缠绕在中空状结构140周围的次级绕组120-121。次级绕组120-121被串联相对地连接以产生输出电压(V)，该输出电压是每个次级绕组120-121中的电压的差。LVDT传感器100还包括在中空状结构140内能够沿着线性轴160移动的芯150。在使用中，芯150以某些方式被连接至物体(未示出)，诸如被测量位移的飞机的部件。
为了运行LVDT传感器100，电源112将输入交流电压施加至LVDT传感器100。初级绕组110中产生的磁通量在每个次级绕组120-121中感应出交流电压。当芯150被中心定位于次级绕组120-121之间的中立或零位置时，每个次级绕组120-121中的电压振幅是相等的。因为次级绕组120-121是串联-相对的，所以每个次级绕组120-121中的交流电压将会有180度的相位差。因此，当芯150被中心定位于次级绕组120-121之间时，测量的次级绕组120-121上的差分电压(V)的同相振幅将接近零伏。但是由于正交电压的现象，次级绕组120-121上的差分电压将仍会表现出可测量的频率。
如果芯150移动至图1中的左边，则初级绕组110和次级绕组120之间的磁耦合增加并且初级绕组110和次级绕组121之间的耦合减少。当初级绕组110和次级绕组120之间的耦合更强时，则次级绕组120-121之间的差分电压将会与输入交流电压同相。并且，输出电压的振幅表示芯150有多强烈地耦合至次级绕组120，这表示芯150向图1中左边的位移。
如果芯150移动至图1中的右边，则初级绕组110和次级绕组121之间的磁耦合增加并且初级绕组110和次级绕组120之间的耦合减少。当初级绕组110和次级绕组121之间的耦合更强时，次级绕组120-121之间的差分电压将会与输入交流电压不同相。并且，输出电压的振幅将指示芯150有多强烈地耦合至次级绕组121，这表示芯150向图1中的右边的位移。
图2示出了五线LVDT传感器200。五线LVDT传感器200具有与四线LVDT传感器100类似的结构。然而，五线LVDT传感器200包括次级绕组120-121之间的中心抽头202。当如图2中所示存在中心抽头202时，电压(V1)可在次级绕组120上测量，并且单独的电压(V2)可在次级绕组121上测量。因此，可直接测量或计算五线LVDT传感器200的差分电压(V1-V2)。
五线LVDT传感器200的构造提供了一种直接检测传感器200中的故障的更容易的方法。在正常情况下，LVDT传感器200中的初级绕组110将在次级绕组120-121两者中感应出电压。因为五线LVDT传感器200具有中心抽头202，所以可在每个次级绕组120-121上测量独立的电压。因此，任一次级绕组120-121上测量的零伏都表示五线LVDT传感器200中的故障。然而，如图1中的四线LVDT传感器100，仅在两个次级绕组120-121之间输出差分电压。不能在四线LVDT传感器的每个次级绕组120-121上测量独立的电压以检测故障，然而这样的测量可以在五线LVDT传感器200中进行。这使得更难以直接测量四线LVDT传感器100中的故障。
本文描述的实施方式提供了一种通过测量四线R/LVDT传感器的输出信号的频率来检测使用四线R/LVDT传感器的系统中的故障的装置和方法，这将在图3至图4中进一步描述。
图3是在一种示例性实施方式中包括四线R/LVDT传感器的系统300的示意图。系统300包括耦接至R/LVDT传感器320的控制器310。将R/LVDT传感器320示意性地示出为具有初级绕组322和两个次级绕组324-325。R/LVDT传感器320同样包括能够沿着图3中由箭头表示的轴(例如对于LVDT)线性移动的或者绕着轴(例如对于RVDT)旋转的芯326。R/LVDT传感器320包括两个输入线和两个输出线，所以R/LVDT传感器320被认为是“四线”传感器。R/LVDT“系统”指的是R/LVDT传感器320、R/LVDT传感器320和控制器310之间的配线、以及控制器310内的组件。
控制器310包括连接至R/LVDT传感器320的两个输入的交流电压源312。交流电压源312被配置为使用交流电压供电R/LVDT传感器320。控制器310还包括连接至R/LVDT传感器320的两个输出的电压解调器314。电压解调器314是处理R/LVDT传感器320的输出(即，交流波形)以生成直流电压的组件。电压解调器314处理从R/LVDT传感器320输出的交流波形的振幅和相位以生成与芯326的位移成比例的直流电压。
控制器310还包括连接至R/LVDT传感器320的输出并且同样被连接至R/LVDT传感器320的输入的频率监控器316。频率监控器316是能够通过监测和比较存在于R/LVDT传感器320的输入和输出之中的交流波形的频率来确定系统300中是否出现故障的组件。因为R/LVDT传感器320在变压器初级侧上运行，所以在正常情况下会将输入至R/LVDT传感器320的交流信号的频率感应到次级绕组324-325中。因此，如果R/LVDT传感器320操作正确，那么来自R/LVDT传感器320的输出信号将表现出输入信号的频率。通过比较R/LVDT传感器320的输出频率与输入源频率，频率监控器316能够识别系统300中的故障。
图4是示出在一种示例性实施方式中检测具有四线R/LVDT传感器的系统中的故障的方法400的流程图。将参照图3中的控制器310描述方法400的步骤，尽管本领域技术人员将理解本文描述的方法可通过未示出的其他设备或系统来执行。本文描述的方法的步骤不是全部包括性的并且可包括其他未示出的步骤。
在步骤402中，频率监控器316监测、测量、或识别施加于R/LVDT传感器320的输入的交流电压的源频率。在步骤404中，频率监控器316监测、测量、或识别R/LVDT传感器320的输出频率。输出频率是在R/LVDT传感器320的输出信号上测量的主频率。主频率将是在频域中具有最高振幅的频率。在步骤406中，频率监控器316将输出频率与源频率相比较。如果输出频率与源频率相匹配，那么频率监控器316确定R/LVDT传感器320或系统300是有效的。换言之，频率监控器316确定没有故障存在于系统300之中，而且R/LVDT传感器320的输出可被认为是有效的输出。
如果输出频率不同于源频率，那么频率监控器316检测出系统300中的故障。如果输出频率和源频率不相配，或者如果来自R/LVDT传感器320的输出信号上不存在频率，那么输出频率被认为“不同”于源频率。故障可能存在于R/LVDT传感器320中、至和来自R/LVDT传感器320的配线中、交流电压源312中、电压解调器314中等。
方法400有利地提供了一种检测使用四线R/LVDT传感器的系统中的故障的方法。来自四线R/LVDT传感器的输出信号中的源频率的存在可被用作独立的四线R/LVDT传感器正确工作的指示器。四线R/LVDT传感器的许多故障包括配线、连接件或内部传感器线圈(绕组)的短路或开路。如果发生诸如这些的故障，则源频率将不会存在于来自R/LVDT传感器的输出信号中。因此，通过验证来自R/LVDT传感器的输出信号中的源频率的存在，频率监控器316能够确定短路或开路不存在于系统中。
当测量物体的位移时，四线R/LVDT系统可以以冗余方式使用。例如，三个或者四个R/LVDT传感器可被连接至相同的物体以测量物体的位移。冗余R/LVDT构造可被用于飞机或者使用关键部件的其他系统中。如本文描述的用于检测独立的四线R/LVDT传感器中的故障的方法和设备可以以如图5至图6中所示的冗余R/LVDT构造来实施。
图5是在一种示例性实施方式中具有冗余四线R/LVDT传感器的系统500的示意图。系统500示出了通过连接构件512连接至物体510以测量物体510的位移的多个四线R/LVDT传感器501-503。尽管图5中示出了三个R/LVDT传感器501-503，但系统500可包括更多的R/LVDT传感器。图5中示出的每个R/LVDT传感器501-503形成用于测量物体510的位移的独立的“通道”。通道包括R/LVDT传感器、供电R/LVDT传感器的指定频率的交流电源、以及处理R/LVDT传感器的输出的电压解调器(DEMOD)。因此，图5中示出了三个通道531-533。每个通道使用由防护频带分开的源频率。例如，每个通道可使用由诸如90Hz、95Hz、100Hz等的固定量分开的源频率。
每个通道531-533还包括频率监控器541-543。在每个通道531-533内，频率监控器541-543以与图3中的频率监控器316连接的方式相似的方式被连接至交流电源和电压解调器。每个频率监控器541-543能够直接检测具有R/LVDT传感器501-503的独立的通道中的故障，并且确定哪个通道531-533是有效的或者由于故障应当被关闭。
图6是示出在一种示例性实施方式中检测冗余四线R/LVDT构造的通道中的故障的方法600的流程图。将参照图5中的系统500描述方法600的步骤，尽管本领域技术人员将理解本文描述的方法可以通过未示出的其他设备或系统来执行。
在步骤602中，频率监控器541-543监测均具有四线R/LVDT传感器501-503的它们相应的每个通道531-533。作为监测通道531-533的一部分，频率监控器541-543通过识别哪个通道531-533提供有效的输出或者哪个通道531-533提供故障输出来确定它们相应的通道531-533的有效性。该有效性检验可不断地、周期性地、或对特定请求进行响应地发生。
对于每个通道531-533，频率监控器541-543监测对于该通道施加于R/LVDT传感器的输入的交流电压的源频率(步骤604)。频率监控器541-543还监测对于该通道的R/LVDT传感器的输出的输出频率(步骤606)。然后，频率监控器541-543将它们的通道的源频率与输出频率相比较(步骤608)。如果输出频率与源频率相匹配，那么频率监控器541-543确定通道是有效的(步骤610)。如果输出频率不同于源频率，那么频率监控器541-543确定通道具有故障(步骤612)。
基于由频率监控器541-543执行的有效性确定的结果，控制器可确定哪个通道提供物体510的有效的位移测量。例如，如果通道被确定为有效，那么控制器可利用该通道的输出以用于位移测量。如果在通道中识别出故障，那么控制器可忽视这个通道的输出或者由于检测出故障而关闭这个通道。
附图示出的或本文描述的任意各种组件可被实施为硬件、软件、固件、或某种这些的组合。例如，组件可被实施为专用硬件。专用硬件元件可被称作“处理器”、“控制装置”、或某个类似的专业术语。当由处理器提供时，功能可由单一专用处理器、由单一共用处理器提供，或由其中一些可共用的多个独立处理器来提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被解释为唯一地涉及能够执行软件的硬件，并且可暗示包括但不限于，数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理机、专用集成电路(ASIC)或其他电路、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器、逻辑电路、或其它物理硬件部件或模块。
同样，组件可被实施为由处理器或计算机可执行的指令以执行组件的功能。指令的一些实例是软件、程序代码和固件。当由处理器执行时，指令是可操作的以引导处理器执行元件的功能。指令可被存储在处理器可读的存储设备上。存储设备的一些实例是数字或固态存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储器介质、硬盘驱动器、或光学可读数字数据存储介质。
此外，本公开包括根据以下条目的实施方式：
条目1：一种检测具有四线可变差动变压器传感器的系统中的故障的方法，所述方法包括：
监测施加于所述传感器的输入的交流(AC)电压的源频率；
监测所述传感器的输出频率；
比较所述输出频率与所述源频率；以及
若所述输出频率不同于所述源频率则检测到故障。
条目2：根据条目1所述的方法，其中：所述传感器包括四线线性可变差动变压器(LVDT)传感器。
条目3：根据条目1所述的方法，其中：所述传感器包括四线旋转可变差动变压器(RVDT)传感器。
条目4：根据条目1所述的方法，其中：所述故障在所述传感器中。
条目5：根据条目1所述的方法，其中：所述故障在至或来自所述传感器的配线中。
条目6：根据条目1所述的方法，其中：所述故障在提供所述交流电压至所述传感器的组件中。
条目7：一种被配置为检测具有四线可变差动变压器传感器的系统中的故障的设备，所述设备包括：
耦接至所述传感器的频率监控器；
所述频率监控器被配置为监测施加于所述传感器的输入的交流(AC)电压的源频率，监测所述传感器的输出频率，比较所述输出频率与所述源频率，以及若所述输出频率不同于所述源频率则检测到故障。
条目8：根据条目7所述的设备，其中：
所述传感器包括四线线性可变差动变压器(LVDT)传感器。
条目9：根据条目7所述的设备，其中：所述传感器包括四线旋转可变差动变压器(RVDT)传感器。
条目10：根据条目7所述的设备，其中：所述故障在所述传感器中。
条目11：根据条目7所述的设备，其中：所述故障在至或来自所述传感器的配线中。
条目12：根据条目7所述的设备，其中：所述故障在提供所述交流电压至所述传感器的组件中。
条目13：一种方法，包括：
监测均具有被配置为测量物体位移的四线可变差动变压器传感器的多个通道；以及
通过以下方式确定每个通道的有效性：
监测对于所述通道的施加于传感器的输入的交流(AC)电压的源频率；
监测对于所述通道的传感器的输出频率；
比较输出频率与源频率；以及
若对于所述传感器的输出频率不同于源频率，则确定所述通道具有故障。
条目14：根据条目13所述的方法，还包括：
若对于所述通道的传感器的输出频率与源频率相匹配，则确定所述通道是有效的。
条目15：根据条目14所述的方法，还包括：响应于在所述通道中检测出故障而关闭通道。
条目16：根据条目14所述的方法，还包括：响应于确定所述通道是有效的，利用通道的输出。
条目17：根据条目13所述的方法，其中：施加于每个通道的传感器的电源交流电压具有相差固定量的频率。
条目18：根据条目13所述的方法，其中：所述传感器包括四线线性可变差动变压器(LVDT)传感器。
条目19：根据条目13所述的方法，其中：所述传感器包括四线旋转可变差动变压器(RVDT)传感器。
条目20：一种设备，包括：
多个四线可变差动变压器传感器，被配置为测量物体位移；
其中，每个传感器与频率监控器、施加于每个传感器的输入的交流(AC)电压的源频率、以及耦接至每个传感器的输出的解调器相关联，
其中，所述频率监控器被配置为通过监测施加于传感器的源频率和传感器的输出频率，并且比较输出频率与源频率以确定是否存在指示传感器具有故障的差来确定每个传感器的有效性。
尽管本文中已描述了具体构造，但范围不限于那些具体构造。相反，范围是通过所附权利要求和其任何等同物来限定的。

Claims (10)

1.一种检测具有四线可变差动变压器传感器的系统中的故障的方法，所述方法包括：
监测施加于所述传感器的输入的交流(AC)电压的源频率；
监测所述传感器的输出频率；
比较所述输出频率与所述源频率；以及
若所述输出频率不同于所述源频率则检测到故障。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传感器包括四线线性可变差动变压器(LVDT)传感器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传感器包括四线旋转可变差动变压器(RVDT)传感器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述故障在所述传感器中。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述故障在至所述传感器的配线或源自所述传感器的配线中。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述故障在提供所述交流电压至所述传感器的组件中。
7.一种被配置为检测具有四线可变差动变压器传感器的系统中的故障的设备，所述设备包括：
耦接至所述传感器的频率监控器；
所述频率监控器被配置为监测施加于所述传感器的输入的交流(AC)电压的源频率，监测所述传感器的输出频率，比较所述输出频率与所述源频率，以及若所述输出频率不同于所述源频率则检测到故障。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述传感器包括四线线性可变差动变压器(LVDT)传感器。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述传感器包括四线旋转可变差动变压器(RVDT)传感器。
10.根据权利要求7所述的设备，其中，所述故障在所述传感器中，所述故障在至所述传感器的配线或源自所述传感器的配线中，或者所述故障在提供所述交流电压至所述传感器的组件中。
CN201410284113.9A 2013-06-25 2014-06-23 四线可变差动变压器传感器的故障检测 Active CN104251659B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/926,837 2013-06-25
US13/926,837 US9448275B2 (en) 2013-06-25 2013-06-25 Fault detection of four wire variable differential transformer sensors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104251659A CN104251659A (zh) 2014-12-31
CN104251659B true CN104251659B (zh) 2018-11-13

Family

ID=50980234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410284113.9A Active CN104251659B (zh) 2013-06-25 2014-06-23 四线可变差动变压器传感器的故障检测

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9448275B2 (zh)
EP (1) EP2818834B1 (zh)
JP (1) JP6640441B2 (zh)
CN (1) CN104251659B (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014219848A1 (de) * 2014-09-30 2016-03-31 Airbus Operations Gmbh Überwachungsvorrichtung für Differentialtransformator-Sensoren in einem Flugzeug und Verfahren
US10345357B2 (en) * 2016-02-29 2019-07-09 The Boeing Company Fault detection in variable differential transformer sensors based on zero-crossings of signals
CN106597977A (zh) * 2016-12-02 2017-04-26 武汉航空仪表有限责任公司 一种测量迎角传感器输出信号的电路
CN106647505A (zh) * 2016-12-27 2017-05-10 北京润科通用技术有限公司 一种rvdt信号处理系统及方法
US10830810B2 (en) * 2017-12-27 2020-11-10 Hamilton Sundstrand Corporation Method and system for detecting resolver/synchro faults
US10998116B2 (en) * 2018-02-23 2021-05-04 Hamilton Sundstrand Corporation VDT with high permeability shield
US10756531B2 (en) * 2018-03-29 2020-08-25 Hamilton Sunstrand Corporation Voltage differential transducer (VDT) fault detection
US11209290B2 (en) 2018-07-09 2021-12-28 Hamilton Sundstrand Corporation Resolver/LVDT odd harmonic distortion compensation
DE102018213725A1 (de) 2018-08-15 2020-02-20 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Testen eines Sensors
EP3686563B1 (en) * 2019-01-28 2022-10-26 Ratier-Figeac SAS Redundant vdt with dc interface
CN112798986B (zh) * 2020-12-29 2023-12-15 浙江中控技术股份有限公司 Lvdt传感器信号检测装置、方法、伺服驱动系统
US11650081B2 (en) * 2021-03-10 2023-05-16 Honeywell International Inc. Linear position sensing components
US11852662B2 (en) 2021-10-20 2023-12-26 Hamilton Sundstrand Corporation Open-wire detection for analog differential inputs using an alternating current (AC) bias
WO2023220315A1 (en) * 2022-05-12 2023-11-16 Hydra-Electric Company Lvdt simulated output half bridge configuration pressure sensor
US11959977B2 (en) * 2022-06-24 2024-04-16 Hamilton Sundstrand Corporation Systems and methods for fault detection in variable differential transformers
CN115164970A (zh) * 2022-08-23 2022-10-11 北京博科测试系统股份有限公司 一种位移传感器故障信号在线检测电路及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5767670A (en) * 1996-08-29 1998-06-16 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for providing improved temperature compensated output for variable differential transformer system
CN1395080A (zh) * 2001-05-21 2003-02-05 三丰株式会社 用于差动变压器故障检测及其信号处理的方法和装置
CN101346607A (zh) * 2005-12-22 2009-01-14 贝尔直升机特克斯特龙有限公司 对连通性故障进行自监控的位置检测系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51981A (en) * 1974-06-20 1976-01-07 Mitsubishi Electric Corp Sokudohatsudenkino koshokenshutsukairo
US5327030A (en) * 1987-11-13 1994-07-05 Analog Devices, Inc. Decoder and monolithic integrated circuit incorporating same
US5777468A (en) * 1996-12-19 1998-07-07 Texas Instruments Incorporated Variable differential transformer system and method providing improved temperature stability and sensor fault detection apparatus
JP3614677B2 (ja) * 1998-08-12 2005-01-26 株式会社リコー 差動トランスの検査装置
JP4036112B2 (ja) * 2003-02-14 2008-01-23 富士ゼロックス株式会社 故障診断システム
JP4690110B2 (ja) 2004-05-24 2011-06-01 株式会社ミツトヨ 差動トランスの信号処理装置及び信号処理方法
JP4713450B2 (ja) * 2006-11-30 2011-06-29 株式会社日立製作所 位置計測システム
US7977936B2 (en) * 2008-10-16 2011-07-12 Hamilton Sundstrand Corporation Resolver interface and signal conditioner
JP2011017563A (ja) * 2009-07-07 2011-01-27 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 変位検出装置及び航空機
US8712710B2 (en) 2011-05-13 2014-04-29 Honeywell International Inc. Method and apparatus for detection of LVDT core fallout condition
US20120286820A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 General Electric Company Methods to detect a single point of failure
US10042029B2 (en) * 2013-04-16 2018-08-07 Keysight Technologies, Inc. Calibration of test instrument over extended operating range

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5767670A (en) * 1996-08-29 1998-06-16 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for providing improved temperature compensated output for variable differential transformer system
CN1395080A (zh) * 2001-05-21 2003-02-05 三丰株式会社 用于差动变压器故障检测及其信号处理的方法和装置
CN101346607A (zh) * 2005-12-22 2009-01-14 贝尔直升机特克斯特龙有限公司 对连通性故障进行自监控的位置检测系统

Also Published As

Publication number Publication date
EP2818834A1 (en) 2014-12-31
JP6640441B2 (ja) 2020-02-05
EP2818834B1 (en) 2017-06-07
JP2015007630A (ja) 2015-01-15
US9448275B2 (en) 2016-09-20
CN104251659A (zh) 2014-12-31
US20140375331A1 (en) 2014-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104251659B (zh) 四线可变差动变压器传感器的故障检测
Liu Robust fault detection and diagnosis for permanent magnet synchronous motors
WO2015165314A1 (zh) 一种漏电流检测电路、直流高压系统、检测方法和装置
CN103518139B (zh) 用于检测lvdt核心散落状况的方法和设备
CN103384446B (zh) 用于电弧故障检测的装置和方法
CN107257930A (zh) 用于电缆的电气故障检测系统的方法和设备
CN103091539B (zh) 供在测量通过导体的电流中使用的系统和方法
WO2018221619A1 (ja) 漏電検出方法
CN104698251B (zh) 包括有电流互感器的电力装置及电流互感器的补偿方法
US10830810B2 (en) Method and system for detecting resolver/synchro faults
EP2613163A1 (en) Self-diagnostic apparatus and method for electric device
JP2016532082A (ja) 駆動信号診断装置を備えた磁気フローメータ
CN109906357A (zh) 旋转传感器装置和用于确定该装置的故障状态的方法
US20190041240A1 (en) Rotation Angle Detector and Torque Sensor
JP2008528990A (ja) 位置検出器
CN112567206B (zh) 用于测试传感器的方法
US10345357B2 (en) Fault detection in variable differential transformer sensors based on zero-crossings of signals
CN110398649B (zh) 基于电压差/电流轨迹图在线检测变压器绕组变形的方法
JP6984390B2 (ja) 電力制御ユニット
KR20130028877A (ko) 무브러시 여자기에서 고장을 검출하는 방법 및 시스템
CN101788626A (zh) 一种区分位移传感器lvdt断线方式的方法
CN105004947A (zh) 一种交流环网状态监测方法及系统
JP2016114424A (ja) 位置検出装置
JP5369818B2 (ja) インバータ装置の故障検出方法
JP7285919B2 (ja) ガウスの磁気の法則を利用した安全システムによる停止のための受動電気部

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant