CN106873463B - 比例阀测控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种比例阀测控装置，包括控制器、电位计、放大器、电源模块、信号隔离器、选择开关、内置采样电阻和信号采集卡，选择开关切换内部信号检测和外侧信号检测，选择开关切换至内部信号检测，内置采样电阻连接第一比例阀，内置采样电阻的电压信号通过选择开关发送至信号隔离器后通过信号采集卡发送至控制器，选择开关切换至外部信号检测，信号隔离器、选择开关与外接采样电阻和第二比例阀依次连通，将信号发送至信号采集卡后发送至控制器。通过上述方式，本发明比例阀测控装置，能够检测比例阀的颤振信号，结果简单，检测结果准确，安全可靠。

Description

比例阀测控装置

技术领域

本发明涉及测控装置领域，特别是涉及一种比例阀测控装置。

背景技术

颤振信号能有效消除摩擦阻力和回程误差，直接影响比例阀的响应速度。目前，市面上的比例阀放大器主要具备控制输出功能，仅有部分具备平均电流检测功能，均不具备颤振信号检测功能。不同型号的放大器性能各异，相同输入条件下，同一比例阀工作情况不同；由于放大器不具备颤振信号检测功能，无法得知比例阀的实际控制颤振信号与被试比例阀需求是否匹配，使得比例阀控制具备一定的盲目性，不利于应用及调试。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种比例阀测控装置，能够检测比例阀的颤振信号，结果简单，检测结果准确，安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种比例阀测控装置，包括控制器、电位计、放大器、电源模块、信号隔离器、选择开关、内置采样电阻和信号采集卡，所述控制器与放大器连接以设置放大器的参数，与信号采集卡连接接受信号采集卡的信号并分析获取颤振信号，所述电源模块与电位计、放大器和信号隔离器电性连接向三者供电，所述电位计与放大器连接向放大器提供输入信号，放大器的输出信号随输入信号改变，内置采样电阻根据放大器的输出信号产生电压信号，所述选择开关切换内部信号检测和外侧信号检测，所述选择开关切换至内部信号检测，内置采样电阻连接第一比例阀，内置采样电阻的电压信号通过选择开关发送至信号隔离器后通过信号采集卡发送至控制器，所述选择开关切换至外部信号检测，信号隔离器、选择开关与外接采样电阻和第二比例阀依次连通，将信号发送至信号采集卡后发送至控制器。

在本发明一个较佳实施例中，所述选择开关切换至内部信号检测，放大器与内置采样电阻连接并通过输出信号产生电压信号，内置采样电阻连接至第一比例阀，第一比例阀通过放大器进行控制，内置采样电阻将电压信号通过选择开关传输至信号隔离器，信号隔离器将内置采样电阻的电压信号转换后发送至信号采集卡，信号采集卡按照固定的采样频率进行信号采集并转换为数字信号发送至控制器，所述控制器根据信号进行时域和频域分析得出颤振信号。

在本发明一个较佳实施例中，所述选择开关切换至外部信号检测，信号隔离器通过选择开关接受外置采样电阻的电压信号，信号隔离器将外置采样电阻的电压信号转换后发送至信号采集卡，信号采集卡按照固定的采样频率进行信号采集并转换为数字信号后发送至控制器，所述控制器根据信号进行时域和频域分析得出颤振信号。

在本发明一个较佳实施例中，所述电位计向放大器提供0-10V的输入信号，内置采样电阻产生对应的电压信号。

在本发明一个较佳实施例中，所述信号隔离器将电压信号转换为0-10V的信号后，通过信号采集卡采集信号隔离器的信号后并转换为数字信号发送至控制器，所述电压信号为毫伏级信号。

在本发明一个较佳实施例中，所述信号采集卡采样频率为100kS/s，信号隔离器的响应时间为30μs，采样的最高频率为33kHz。

在本发明一个较佳实施例中，所述内置采样电阻通过接线端子连接至第一比例阀。

在本发明一个较佳实施例中，所述选择开关上连接有BNC接头，所述BNC接头与外接采样电阻相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述电源模块与外接交流电连接，将外接交流电转换为12V或者24V进行供电。

本发明的有益效果是：本发明比例阀测控装置，能够检测比例阀的颤振信号，结果简单，检测结果准确，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明比例阀测控装置一较佳实施例的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、控制器，2、电位计，3、放大器，4、电源模块，5、信号隔离器，6、选择开关，7、内置采样电阻，8、信号采集卡，9、第一比例阀，10、外接采样电阻，11、第二比例阀，12、连接端子，13、BNC接头，14、外接交流电。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种比例阀测控装置，包括控制器1、电位计2、放大器3、电源模块4、信号隔离器5、选择开关6、内置采样电阻7和信号采集卡8，控制器1与放大器3连接以设置放大器3的参数，与信号采集卡8连接接受信号采集卡8的信号并分析获取颤振信号，电源模块4与电位计2、放大器3和信号隔离器5电性连接向三者供电，电位计2与放大器3连接向放大器3提供输入信号，放大器3的输出信号随输入信号改变，内置采样电阻7根据放大器3的输出信号产生电压信号，选择开关6切换内部信号检测和外侧信号检测，选择开关6切换至内部信号检测，内置采样电阻7连接第一比例阀9，内置采样电阻7的电压信号通过选择开关发6送至信号隔离器5后通过信号采集卡8发送至控制器1，选择开关切换6至外部信号检测，信号隔离器5、选择开关6与外接采样电阻10和第二比例阀11依次连通，将信号发送至信号采集卡后8发送至控制器1。

另外，选择开关6切换至内部信号检测，放大器3与内置采样电阻7连接并通过输出信号产生电压信号，内置采样电阻7连接至第一比例阀9，第一比例阀9通过放大器3进行控制，内置采样电阻7将电压信号通过选择开关6传输至信号隔离器5，信号隔离器5将内置采样电阻7的电压信号转换后发送至信号采集卡8，信号采集卡8按照固定的采样频率进行信号采集并转换为数字信号发送至控制器1，控制器1根据信号进行时域和频域分析得出颤振信号。

另外，选择开关6切换至外部信号检测，信号隔离器5通过选择开关6接受外置采样电阻10的电压信号，信号隔离器5将外置采样电阻10的电压信号转换后发送至信号采集卡8，信号采集卡8按照固定的采样频率进行信号采集并转换为数字信号后发送至控制器1，控制器1根据信号进行时域和频域分析得出颤振信号。

另外，电位计2向放大器提供0-10V的输入信号，内置采样电阻7产生对应的电压信号。

另外，信号隔离器5将电压信号转换为0-10V的信号后，通过信号采集卡8采集信号隔离器5的信号后并转换为数字信号发送至控制器1，电压信号为毫伏级信号。

另外，信号采集卡8采样频率为100kS/s，信号隔离器5的响应时间为30μs，采样的最高频率为33kHz。

另外，内置采样电阻7通过接线端子12连接至第一比例阀9。

另外，选择开关6上连接有BNC接头13，BNC接头13与外接采样电阻10相连接。

另外，电源模块4与外接交流电14连接，将外接交流电14转换为12V或者24V进行供电。

本发明比例阀测控装置具体工作原理如下：将选择开关6切换至内部信号检测档位，接通220VAC电源，可正常工作。首先通过控制器1对放大器3进行参数配置，主要包括输出电流、颤振频率、颤振幅值、输出最大值和输出最小值等参数；然后调节电位计2，为放大器3提供0-10V的输入信号，放大器3输出信号随之改变，输出信号通过比例阀的电磁线圈控制比例阀工作，同时在内置采样电阻7上产生相应的电压信号；该电压信号通过选择开关6连接到信号隔离器5，信号隔离器5将电压信号（mV级）转换为0~10V的常用信号；信号采集卡8按照固定的采样频率，进行信号采集（模数转换），将采集到的数字信号发送到控制器1，监测软件对接收到的数字信号进行时域和频域分析（FFT），得出比例阀的平均电流值、颤振频率值和颤振幅值等参数。当选择开关6拨到外部信号检测档时，本装置可以采集通过BNC接头13连接的比例阀信号。颤振信号检测功能：信号采集卡8采样频率为100kS/s，信号隔离器5的响应时间为30us，则本测控装置的最高采样频率可达到33kHz（1/30us ）；根据奈奎斯特采样定律：采样频率必须大于原始信号最大频率的2倍，才能从离散数字信号中完全恢复出原始信号。所以，本装置检测频率范围为0~16.5kHz。比例阀的颤振频率范围一般为50~400Hz，所以本测控装置可以应用于所有的比例阀信号检测。

区别于现有技术，本发明比例阀测控装置，能够检测比例阀的颤振信号，结果简单，检测结果准确，安全可靠。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种比例阀测控装置，其特征在于，包括控制器、电位计、放大器、电源模块、信号隔离器、选择开关、内置采样电阻和信号采集卡，所述控制器与放大器连接以设置放大器的参数，与信号采集卡连接接受信号采集卡的信号并分析获取颤振信号，所述电源模块与电位计、放大器和信号隔离器电性连接向三者供电，所述电位计与放大器连接向放大器提供输入信号，放大器的输出信号随输入信号改变，内置采样电阻根据放大器的输出信号产生电压信号，所述选择开关切换内部信号检测和外侧信号检测，所述选择开关切换至内部信号检测，内置采样电阻连接第一比例阀，内置采样电阻的电压信号通过选择开关发送至信号隔离器后通过信号采集卡发送至控制器，所述选择开关切换至外部信号检测，信号隔离器、选择开关与外接采样电阻和第二比例阀依次连通，将信号发送至信号采集卡后发送至控制器，所述选择开关切换至内部信号检测，放大器与内置采样电阻连接并通过输出信号产生电压信号，内置采样电阻连接至第一比例阀，第一比例阀通过放大器进行控制，内置采样电阻将电压信号通过选择开关传输至信号隔离器，信号隔离器将内置采样电阻的电压信号转换后发送至信号采集卡，信号采集卡按照固定的采样频率进行信号采集并转换为数字信号发送至控制器，所述控制器根据信号进行时域和频域分析得出颤振信号，所述选择开关切换至外部信号检测，信号隔离器通过选择开关接受外置采样电阻的电压信号，信号隔离器将外置采样电阻的电压信号转换后发送至信号采集卡，信号采集卡按照固定的采样频率进行信号采集并转换为数字信号后发送至控制器，所述控制器根据信号进行时域和频域分析得出颤振信号。

2.根据权利要求1所述的比例阀测控装置，其特征在于，所述电位计向放大器提供0-10V的输入信号，内置采样电阻产生对应的电压信号。

3.根据权利要求1或2所述的比例阀测控装置，其特征在于，所述信号隔离器将电压信号转换为0-10V的信号后，通过信号采集卡采集信号隔离器的信号后并转换为数字信号发送至控制器，所述电压信号为毫伏级信号。

4.根据权利要求3所述的比例阀测控装置，其特征在于，所述信号采集卡采样频率为100kS/s，信号隔离器的响应时间为30μs，采样的最高频率为33kHz。

5.根据权利要求1所述的比例阀测控装置，其特征在于，所述内置采样电阻通过接线端子连接至第一比例阀。

6.根据权利要求1所述的比例阀测控装置，其特征在于，所述选择开关上连接有BNC接头，所述BNC接头与外接采样电阻相连接。

7.根据权利要求1所述的比例阀测控装置，其特征在于，所述电源模块与外接交流电连接，将外接交流电转换为12V或者24V进行供电。