CN113884939A - 传感器电路诊断 - Google Patents

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张贵军
王培培
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Abstract

本发明题为“传感器电路诊断”。一种方法包括接收表征耦接到工业设备的传感器的输出的数据。输出可以包括第一次级线圈和第二次级线圈的电压的总和。第一次级线圈可以包括在第一电路中，并且第二次级线圈可以包括在被配置在传感器内的第二电路中。该方法还可包括确定被配置在传感器内的电路的完整性状态。完整性状态可基于所接收的数据来确定。完整性状态可识别被配置在传感器内的电路的操作状态。该方法还可包括提供完整性状态。还描述了相关的系统、技术和非暂态计算机可读介质。

Description

传感器电路诊断
背景技术
传感器可耦接到工业设备以监测工业设备的操作特性。传感器可包括被配置为传送与传感器感测的操作特性相关联的信号数据的电路。电路和/或传感器部件可能经历故障，这可能导致传感器生成不准确的信号数据。以准确方式诊断传感器电路操作可能是确保传感器和工业设备正常操作的重要安全要求。
发明内容
在一个方面，一种方法包括接收表征耦接到工业设备的传感器的输出的数据。输出可以包括第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和。第一次级线圈可以包括在第一电路中，并且第二次级线圈可以包括在被配置在传感器内的第二电路中。该方法还可包括基于所接收的数据确定被配置在传感器内的至少一个电路的完整性状态。完整性状态可识别被配置在传感器内的至少一个电路的操作状态。该方法还可包括提供完整性状态。
以下特征中的一个或多个特征可包括在任何可行组合中。例如，该方法还可包括基于述完整性状态生成警报。该方法还可包括在图形用户界面内向工业设备的操作者显示警报和/或引起对工业设备的操作的修改。所接收的数据可包括模拟数据和/或数字数据。传感器可包括线性可变差动变压器传感器。被配置在传感器内的至少一个电路的完整性状态包括功能状态、开路状态、短路状态和短路一个或多个线匝状态中的一者。
线性可变差动变压器可包括耦接到电压源的初级线圈、连接到初级线圈的第一导线和第二导线、与初级线圈间隔开的第一次级线圈以及连接到第一次级线圈的第一端的第三导线。第三导线可包括在第一电路中。线性可变差动变压器还可包括与初级线圈和第一次级线圈间隔开的第二次级线圈，以及连接到第二次级线圈的第一端的第四线圈。第四导线可包括在第二电路中。线性可变差动变压器还可包括连接到第一次级线圈的第二端和第二次级线圈的第二端的第五导线，以及与初级线圈、第二线圈和第三线圈相邻的铁磁芯。
电压源可以经由第一导线和第二导线向初级线圈提供交变电压，并且可以使得初级线圈生成电磁场，电磁场在第一次级线圈内感应电压并且在第二次级线圈内感应电压。
确定被配置在传感器内的至少一个电路的完整性状态的方法还可以包括确定第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和为零，以及基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和为零，确定完整性状态可以包括用于第三电路的开路状态，第三电路包括第五导线，第五导线连接到第一次级线圈的第二端和第二次级线圈的第二端。确定被配置在传感器内的至少一个电路的完整性状态的方法还可以确定第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和相较于固定电压值的变化，以及基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和相较于固定电压值的变化，确定完整性状态可以包括用于第四电路的短路状态，第四电路包括初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈中的一者。第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和的变化由初级线圈、或第二线圈、或第三线圈的短路一个或多个线匝引起。确定被配置在传感器内的至少一个电路的完整性状态的方法还可以包括确定第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和相较于固定电压值的变化，以及基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和的变化，确定完整性状态可以包括用于第五电路的短路状态，第五电路包括连接到初级线圈的第一导线和第二导线，以及连接到第一次级线圈的第一端的第三导线，以及连接到第二次级线圈的第一端的第四导线。第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和的变化可以由第五线圈的一个或多个位置处的短路引起。
工业设备包括阀门和/或阀门的部件、涡轮机和/或涡轮机的部件、滚压机和/或滚压机的部件、压缩机和/或压缩机的部件、飞机方向舵和/或飞机方向舵的部件、船舵和/或船舵的部件、和/或火炮装备的部件、和/或火炮装备的部件中的一者。
还描述了存储指令的非暂态计算机程序产品(即，物理体现的计算机程序产品)，当指令由一个或多个计算系统的一个或多个数据处理器执行时，使至少一个数据处理器执行本文中的操作。类似地，还描述了计算机系统，该计算机系统可以包括一个或多个数据处理器和耦接到该一个或多个数据处理器的存储器。存储器可以临时或永久地存储使至少一个处理器执行本文描述的操作中的一个或多个操作的指令。另外，方法可以由单个计算系统内的一个或多个数据处理器或分布在两个或多个计算系统之间的一个或多个数据处理器来实现。此类计算系统可经由一个或多个连接、包括网络(例如，互联网、无线广域网、局域网、广域网、有线网络等)上的连接、经由多个计算系统中的一个或多个计算系统之间的直接连接等来连接并且可交换数据和/或命令或其他指令等。
例如，系统可包括至少一个数据处理器和存储指令的存储器，该指令在由至少一个数据处理器执行时使得至少一个数据处理器执行该方法。传感器可包括线性可变差动变压器传感器。线性可变差动变压器传感器可包括耦接到电压源的初级线圈、连接到初级线圈的第一导线和第二导线、与初级线圈间隔开的第一次级线圈以及连接到第一次级线圈的第一端的第三导线。第三导线可包括在第一电路中。线性可变差动变压器还可包括与初级线圈和第一次级线圈间隔开的第二次级线圈，以及连接到第二次级线圈的第一端的第四线圈。第四导线可包括在第二电路中。线性可变差动变压器还可包括连接到第一次级线圈的第二端和第二次级线圈的第二端的第五导线，以及与初级线圈、第二次级线圈和第三次级线圈相邻的铁磁芯。
指令还可以使得处理器基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和等于零，确定初级线圈的完整性状态是开路状态和/或短路状态。
指令还可以使得处理器基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和等于零，确定连接到初级线圈的第一导线和/或第二导线的完整性状态是开路状态和/或短路状态。
指令还可以使得处理器基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和等于连接到第二次级线圈的第一端的第四导线的电压，确定第一次级线圈的完整性状态是开路状态和/或短路状态，第四导线包括在第二电路中。
指令还可以使得处理器基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和等于连接到第一次级线圈的第一端的第三导线的电压，确定传感器的第二次级线圈的完整性状态是开路状态和/或短路状态，第三导线包括在第一电路中。
指令还可以使得处理器基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和等于连接到第二线圈的第一端的第四导线的电压，确定连接到第一次级线圈的第一端的第三导线的完整性状态是开路状态和/或短路状态，第三导线包括在第一电路中并且第四导线包括在第二电路中。
指令还可以使得处理器基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和等于连接到第一次级线圈的第一端的第三导线的电压，确定连接到第二次级线圈的第一端的第四导线的完整性状态是开路状态和/或短路状态，第三导线包括在第一电路中并且第四导线包括在第二电路中。
指令还可以使得处理器基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和等于零，确定连接到第一次级线圈的第一端的第三导线和连接到第二次级线圈的第一端的第四导线的完整性状态是短路状态，第三导线包括在第一电路中并且第四导线包括在第二电路中。
指令还可以使得处理器基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和等于零，确定连接到第一次级线圈的第二端和第二次级线圈的第二端的第五导线的电路完整性状态是开路状态。
指令还可以使得处理器基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和的变化，确定初级线圈或第一次级线圈或第二次级线圈的完整性状态是短路一个或多个线匝状态。
指令还可以使得处理器基于第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和的变化，确定连接到初级线圈的第一导线和第二导线，以及连接到第一次级线圈的第一端的第三导线，或连接到第二次级线圈的第一端的第四导线是短路状态。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述，将更容易理解这些和其他特征，其中：
图1示出了用于确定被配置在传感器内的电路的完整性状态的示例性过程；
图2示出了根据本主题的一些具体实施的示例性传感器电路诊断系统的框图；并且
图3示出了根据本主题的一些具体实施的包括在图2的示例性传感器电路诊断系统中的示例性传感器的示意图，该传感器被配置为执行图1的方法。
应注意，附图不一定按比例绘制。附图仅旨在描绘本文所公开的主题的典型方面，因此不应视为限制本公开的范围。
具体实施方式
传感器电路诊断系统传统上仅监测传感器内的部分数量的电路，并且可能不被配置为监测可被配置在传感器内的全范围电路。例如，传统的传感器电路诊断系统可被配置为通过评估线性可变差动变压器(LVDT)中的次级线圈电压来确定传感器电路的操作状态。基于确定第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和高于阈值(例如0.6V)，可确定LVDT传感器电路工作正常。然而，如果LVDT传感器中存在部分短路或开路，则该方法可能不足以确定LVDT传感器电路的功能状态。在这些情况下，次级传感器电路的电压变化率(VTR)被改变，并且传统的传感器电路诊断系统无法充分确定被配置在LVDT传感器内的广泛范围的电路的功能状态。这可导致传感器操作诊断不准确、错误解释传感器可耦接的设备的操作状态、和/或由传感器监测的设备出现危险或不安全操作状况。
本文描述了确定一个或多个LVDT电路的功能状态的示例性方法。该方法可使得也在本文中描述的改进的传感器电路诊断系统能够在经由初级线圈提供的激励电压固定时确认两个次级线圈的总电压是否为稳定的固定电压。使用这种方法，如果包括初级线圈和/或次级线圈以及初级线圈和/或次级线圈的传感器电路中存在任何变化，则将改变总电压。本文所述的示例性方法可包括监测总电压以确定功能状态，也称为完整性状态，从而检测包括一个或多个线圈和/或一条或多条导线的LVDT电路是否存在开路和/或短路。
图1为示出用于确定被配置在传感器内的电路的完整性状态的示例性过程100的工艺流程图。方法100可由传感器电路诊断系统的一个或多个部件执行，该传感器电路诊断系统耦接到传感器以及由传感器监测的工业设备。该过程可确定被配置在传感器内的一个或多个电路的完整性状态，诸如功能电路状态、开路状态、短路状态或短路一个或多个线匝状态。短路一个或多个线匝状态可指示在初级线圈、第一次级线圈或第二次级线圈的一个或多个线匝中存在短路。通过确定电路的完整性状态，可识别电路的操作行为，使得传感器的操作者和/或使用传感器监测的设备可确保传感器按预期操作。
在110处，表征耦接到工业设备的传感器的输出的数据可由传感器电路诊断系统接收。所接收的数据可包括模拟数据和/或数字数据。在一些实施例中，传感器可包括线性可变差动变压器(LVDT)传感器。传感器可耦接到工业设备，该工业设备包括阀门、阀门的部件、涡轮机、涡轮机的部件、滚压机和/或滚压机的部件、压缩机和/或压缩机的部件、飞机方向舵、航空器舵和船舵和/或舵的部件、火炮和/或火炮的部件等。在一些实施例中，工业设备可包括与发电生产环境相关联的物理系统或物理系统的部件。例如，物理系统可包括蒸汽涡轮、阀门、电机、泵或发电生产环境的任何类似机电设备。
传感器的输出可包括被配置在传感器内的两个次级线圈或两个次级电路的电压总和。基于交流电LVDT传感器的工作原理，次级线圈和/或电路的电压总和取决于通过初级线圈提供的电压和LVDT电压变换比率。因此，对于恒定的初级线圈电压，只有当传感器线圈和接线的操作均操作地工作并且不包括短路或开路时，两个次级线圈的电压总和才会恒定。
在120处，可确定被配置在传感器内的至少一个电路的完整性状态。完整性状态可基于所接收的数据来确定。完整性状态可识别被配置在传感器内的至少一个电路的操作状态。例如，完整性状态可识别传感器的电路或部件(诸如电线或线圈)是否正常工作。在一些实施例中，完整性状态可识别传感器的电路或部件(诸如导线或线圈)包括短路或开路，并且不能正常工作。
可以确定被配置在传感器内的各种电路(诸如包括次级中心抽头线、初级线圈、次级线圈、初级导线和/或次级导线的电路)的完整性状态。例如，在一些实施方案中，该确定可以包括确定两个次级线圈的电压总和为零。电路包括连接到传感器的第一次级线圈和第二次级线圈的第二端的地线时，基于两个次级线圈的电压总和为零，该电路的完整性状态可以确定为开路状态。
在一些实施方案中，该确定可以包括确定两个次级线圈的电压总和相较于固定电压的变化。电路包括传感器的初级线圈、第一次级线圈和第二次级线圈时，基于确定两个次级线圈的电压总和的变化，该电路的完整性状态可以确定为短路状态。两个次级线圈的电压总和的变化可由传感器的初级线圈、或第一次级线圈、或第二次级线圈的一个或多个线匝的短路引起。
在一些实施方案中，电路包括耦接到传感器的初级线圈的初级导线和耦接到传感器的次级线圈的次级导线时，基于确定两个次级线圈的电压总和的变化，该电路的完整性状态可以确定为短路状态。两个次级线圈的电压总和的变化可由耦接到初级线圈的初级导线和耦接到次级线圈的次级导线之间的一个或多个位置处的短路引起。
在一些实施方案中，该确定还可以包括基于两个次级线圈的电压总和等于零，确定初级线圈电路的完整性状态可以是开路状态和/或短路状态。
在一些实施方案中，该确定还可包括基于两个次级线圈的电压总和等于零，确定初级导线电路的完整性状态可以是开路状态和/或短路状态。
在一些实施方案中，该确定还可以包括基于两个次级线圈的电压总和等于连接到第二次级线圈的第一端的次级导线的电压，确定第一次级线圈电路的完整性状态可以是开路状态和/或短路状态。次级导线可包括在第二电路中。
在一些实施方案中，该确定还可以包括基于两个次级线圈的电压总和等于连接到第一次级线圈的第一端的次级导线的电压，确定第二次级线圈的完整性状态可以是开路状态和/或短路状态。次级导线可包括在第一电路中。
在一些实施方案中，该确定还可以包括基于两个次级线圈的电压总和等于连接到第二次级线圈的第一端的第二次级导线的电压，确定连接到第一次级线圈的第一端的第一次级导线的完整性状态可以是开路状态和/或短路状态。第一次级导线可包括在第一电路中，并且第二次级导线可包括在第二电路中。
在一些实施方案中，该确定还可包括基于两个次级线圈的电压总和等于连接到第一次级线圈的第一端的第一次级导线的电压，确定连接到第二次级线圈的第一端的第二次级导线的完整性状态可以是开路状态和/或短路状态。第一次级导线可包括在第一电路中，并且第二次级导线可包括在第二电路中。
在一些实施方案中，该确定还可以包括基于两个次级线圈的电压总和等于零，确定连接到第一次级线圈的第一端的第一次级导线和连接到第二次级线圈的第一端的第二次级导线的完整性状态可以是短路状态。第一次级导线可包括在第一电路中，并且第二次级导线可包括在第二电路中。
将结合图3进一步描述被配置在传感器内的各种电路。
在130处，可提供完整性状态。可提供所确定的完整性状态以通知传感器或工业设备的操作者，传感器正在功能状态或非功能状态下操作。例如，可基于完整性状态生成警报。警报可在图形用户界面(GUI)上或图形用户界面内显示给传感器和/或工业设备的操作者，该图形用户界面可被配置在耦接到传感器的计算设备的显示器上。计算设备可被配置有存储器以存储与一个或多个传感器相关联的所提供的完整性状态。在一些实施方案中，对工业设备的操作的修改可由完整性状态和/或所生成的警报引起。例如，基于指示传感器的非功能操作状态的完整性状态，计算设备可被配置为关闭工业设备，改变工业设备的操作参数，和/或改变工业设备和/或耦接到工业设备的传感器的操作频率。
图2是示例性传感器电路诊断系统的框图200。传感器电路诊断系统包括被配置为执行图1的方法100的计算设备230。计算设备230通信地耦接到传感器220和工业设备210。工业设备210可包括机器或机器的部件。在一些实施例中，工业设备可包括阀门、涡轮机、滚压机和/或滚压机的部件、压缩机和/或压缩机的部件、飞机方向舵、航空器舵和船舵和/或舵的部件、火炮和/或火炮的部件。在一些实施例中，工业设备可包括与发电生产环境相关联的物理系统或物理系统的部件。例如，物理系统可包括蒸汽涡轮机、阀门、电机、泵或发电生产环境的任何类似机电设备。
如图2所示，传感器220耦接到工业设备210。传感器220可被配置为输出包括被配置在传感器220内的两个次级线圈的电压总和的数据。在一些实施方案中，该传感器可包括LVDT传感器。将结合图3描述LVDT传感器220的其他细节。在一些实施方案中，传感器220可被配置为生成与其耦接的工业设备210的振动、位置、位移、加速度、旋转等相关的输出。
传感器220可将数据输出到耦接到传感器220的计算设备230。计算设备230可包括多个互连部件，诸如处理器240、存储器250、控制器260和显示器270。显示器270可包括GUI280。处理器240可被配置为执行存储在存储器250中的计算机可读指令，以执行相对于图1所述的方法100。存储器250还可存储为一个或多个传感器220以及传感器220的一个或多个传感器配置确定的完整性状态。处理器240还可执行存储在存储器250中的计算机可读指令，该计算机可读指令使得处理器240经由控制器260控制工业设备210和/或传感器220的操作。这样，控制器260可基于由处理器240确定的传感器220的电路的完整性状态来控制工业设备的操作。
如图2所示，计算装置230包括配置有GUI 280的显示器270。GUI 280可基于完整性状态来显示警报。警报可经由GUI 280显示给工业设备的操作者。在一些实施方案中，警报可使得控制器260修改工业设备的操作者。例如，基于处理器240确定传感器220的短路完整性状态，控制器260可使得工业设备210停止操作或改变工业设备210的操作模式或操作频率。
图3是耦接到包括在图2的传感器电路诊断系统中的计算设备230的传感器220的示意图。计算设备230可被配置为执行结合图1描述的用于确定传感器(诸如传感器220)的完整性状态的过程。图3所示传感器220的示意图对应于LVDT传感器的示意图。
如图3所示，传感器220包括初级线圈305，该初级线圈经由第一初级导线315和第二初级导线320从计算设备230耦接到交流电压源310。初级导线电路可包括第一初级导线315和/或第二初级导线320。初级线圈电路可包括初级线圈305。传感器220还包括铁磁芯325，该铁磁芯与初级线圈305相邻并且与第一次级线圈330和第二次级线圈335相邻。传感器220可包括三个电磁线圈(例如，线圈305、330和335)，每个螺线管线圈包括围绕管(未示出)端对端放置的多个线匝。铁磁芯325可沿管的轴线滑动。来自交流电压源310的交流电压驱动初级线圈305并使得在次级线圈330和335中的每一个次级线圈中感应电压，该电压与连接到次级线圈的铁磁芯325的长度成比例。频率通常在400Hz至10kHz的范围内。
当铁磁芯325移动时，连接到两个次级线圈330和335的初级线圈305改变，并且导致次级线圈330和335内的感应电压改变。次级线圈330和335被连接成使得输出电压为第一次级线圈340电压和第二次级线圈345电压之间的总和。当铁磁芯325处于在两个次级线圈330和335之间等距的中心位置时，在两个次级线圈330和335中感应出等量的电压，但是两个信号消除，因此输出电压理论上为零。
如图3所示，第一次级线圈340可以在第一次级线圈330的第一端350处耦接到第一次级线圈330。第一次级线圈电路可包括第一次级线圈330。第一次级导线电路可包括第一次级导线340。第二次级线圈345可以在第二次级线圈335的第一端355处耦接到第二次级线圈335。第二次级线圈电路可包括第二次级线圈335。第二次级导线电路可包括第二次级导线345。在365处，地线360可以耦接到第一次级线圈和第二次级线圈，这可以对应于第一次级线圈330的第二端和第二次级线圈335的第二端。地线电路可包括地线360。
作为非限制性示例，本文所述的方法、系统和计算机可读介质的示例性技术效应包括：确定被配置在传感器内的至少一个电路的完整性状态，以及在传感器电路诊断系统内提供完整性状态。基于包括两个次级线圈的电压总和的数据确定完整性状态可使得能够对LVDT传感器内的广泛范围的电路配置进行电路诊断。例如，当诊断包括地线或第二中心分接头线、初级线圈、一个或多个次级线圈、一个或多个初级导线和一个或多个次级导线的电路时，确定如本文所述的完整性状态可实现更大的诊断精度。被配置为执行本文所述方法的传感器电路诊断系统可对传感器误差或故障提供更准确的诊断，并且因此使得能够更稳健地操作传感器和由传感器监测的工业设备。传感器电路诊断系统还可包括用于提供完整性状态的改进接口。此外，传感器电路诊断系统可基于所确定的传感器电路完整性状态引起工业设备的操作变化，这可确保工业设备在可接受或安全的操作参数内操作。
描述了某些示例性实施方案，以提供对本文所公开的系统、装置和方法的结构、功能、制造和使用的原理的全面理解。这些实施方案的一个或多个示例已在附图中示出。本领域技术人员将理解的是，本文中具体描述且在附图中示出的系统、装置和方法是非限制性的示例性实施方案，并且本发明的范围仅由权利要求限定。结合一个示例性实施方案示出或描述的特征可与其他实施方案的特征组合。此类修改和变型旨在包括在本发明的范围内。此外，在本公开中，实施方案的相似命名的部件通常具有类似的特征，因此在具体实施方案内，不一定完全阐述每个相似命名的部件的每个特征。
本文所述的主题可在模拟电子电路、数字电子电路和/或计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构装置和其结构等同物)或它们的组合中实现。本文所述的主题可被实现为一个或多个计算机程序产品，诸如有形地体现在信息载体中(例如，体现在机器可读存储装置中)、或体现在传播的信号中，以用于由数据处理设备(例如，可编程处理器、计算机或多台计算机)执行或控制该数据处理设备的操作的一个或多个计算机程序。计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序或代码)可以任何形式的编程语言(包括编译语言或解释语言)编写，并且它可以任何形式部署，包括作为独立程序或者作为模块、部件、子例程或适用于计算环境中的其他单元部署。计算机程序不一定对应于文件。程序可存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中，存储在专用于所考虑的程序的单个文件中，或者存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可被部署成在一台计算机上或在多台计算机上执行，该多台计算机位于一个站点处或跨多个站点分布并且由通信网络互连。
本说明书中所述的过程和逻辑流程，包括本文所述主题的方法步骤，可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并且生成输出来执行本文所述主题的功能。该过程和逻辑流程还可由专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))来执行，并且本文所述主题的设备可被实现为专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))。
以举例的方式，适于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器两者，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般来说，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及一个或多个用于存储指令和数据的存储器装置。一般来说，计算机还将包括一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)，或可操作地耦接以从一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)接收数据或者/并且将数据传送至一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)。适于体现计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储器装置(例如，EPROM、EEPROM和闪存存储器装置)；磁盘(例如，内部硬盘或可移动磁盘)；磁光盘；以及光盘(例如，CD和DVD盘)。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或者并入专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，本文所述的主题可在具有用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)以及键盘和指向装置(例如，鼠标或跟踪球)的计算机上实现，用户可通过该键盘和指向装置向计算机提供输入。还可使用其他种类的装置来提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可为任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)，并且可以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。
本文所述的技术可使用一个或多个模块来实现。如本文所用，术语“模块”是指计算软件、固件、硬件和/或它们的各种组合。然而，在最低程度上，模块不应被解释为未在硬件、固件上实现或记录在非暂态处理器可读存储介质上的软件(即，模块本身不为软件)。实际上，“模块”将被解释为始终包括至少一些物理的非暂态硬件，诸如处理器或计算机的一部分。两个不同的模块可共享相同的物理硬件(例如，两个不同的模块可使用相同的处理器和网络接口)。本文所述的模块可被组合、集成、分开和/或复制以支持各种应用。另外，代替在特定模块处执行的功能或除在特定模块处执行的功能之外，本文描述为在特定模块处执行的功能可在一个或多个其他模块处和/或由一个或多个其他装置执行。此外，模块可相对于彼此本地或远程地跨越多个装置和/或其他部件来实现。另外，模块可从一个装置移动并添加至另一个装置，以及/或者可包括在两个装置中。
本文所述的主题可在计算系统中实现，该计算系统包括后端部件(例如，数据服务器)、中间件部件(例如，应用程序服务器)或前端部件(例如，具有图形用户界面或网络浏览器的客户端计算机，用户可通过该图形用户界面或网络浏览器与本文所述主题的实施方式进行交互)，或此类后端部件、中间件部件和前端部件的任何组合。系统的部件可通过数字数据通信的任何形式或介质(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，例如互联网。
如本文在整个说明书和权利要求书中所用的，近似语言可用于修饰任何定量表示，该定量表示可有所不同但不导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语诸如“约”、“大约”和“基本上”修饰的值不应限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度。在此以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制可组合和/或互换，除非上下文或语言另外指明，否则此范围被识别并包括其中所包含的所有子范围。
基于上述实施方案，本领域技术人员将了解本发明的其他特征和优点。因此，除所附权利要求书所指示的以外，本申请不受已具体示出和描述的内容的限制。本文所引用的所有出版物和参考文献均明确地全文以引用方式并入。

Claims (20)

1.一种方法，所述方法包括：
接收表征耦接到工业设备的传感器的输出的数据；所述输出包括第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和，所述第一次级线圈包括在第一电路中，并且所述第二次级线圈包括在第二电路中，所述第二电路被配置在所述传感器内；
基于所述接收的数据，确定被配置在所述传感器内的至少一个电路的完整性状态，所述完整性状态识别被配置在所述传感器内的所述至少一个电路的操作状态；以及
提供所述完整性状态。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括基于所述完整性状态生成警报。
3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括在图形用户界面内向所述工业设备的操作者显示所述警报和/或引起对所述工业设备的操作的修改。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收的数据包括模拟数据和/或数字数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述传感器包括线性可变差动变压器传感器。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，被配置在所述传感器内的所述至少一个电路的所述完整性状态包括功能状态、开路状态、短路状态和短路一个或多个线匝状态中的一者。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述线性可变差动变压器传感器包括
初级线圈，所述初级线圈耦接到电压源，
第一导线和第二导线，所述第一导线和所述第二导线连接到所述初级线圈，
所述第一次级线圈，所述第一次级线圈与所述初级线圈间隔开，
第三导线，所述第三导线连接到所述第一次级线圈的第一端，并包括在所述第一电路中，
所述第二次级线圈，所述第二次级线圈与所述初级线圈和所述第一次级线圈间隔开，
第四导线，所述第四导线连接到所述第二次级线圈的第一端，并包括在所述第二电路中，
第五导线，所述第五导线连接到所述第一次级线圈的第二端和所述第二次级线圈的第二端，和
铁磁芯，所述铁磁芯与所述初级线圈、所述第一次级线圈和所述第二次级线圈相邻。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述电压源经由所述第一导线和所述第二导线向所述初级线圈提供交变电压，使得所述初级线圈生成电磁场，所述电磁场在所述第一次级线圈内感应电压并且在所述第二次级线圈内感应电压。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述确定包括
确定所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和为零，以及
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和为零，确定所述完整性状态包括用于第三电路的所述开路状态，所述第三电路包括所述第五导线，所述第五导线连接到所述第一次级线圈的所述第二端和所述第二次级线圈的所述第二端。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述确定包括
确定所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和相较于固定电压值的变化，以及
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和相较于所述固定电压值的所述变化，确定所述完整性状态包括用于第四电路的所述短路状态，所述第四电路包括所述初级线圈、所述第一次级线圈和所述第二次级线圈，所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和的所述变化由所述初级线圈、或所述第一次级线圈、或所述第二次级线圈的一个或多个线匝的短路引起。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述确定包括
确定所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和相较于固定电压值的变化，以及
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和相较于所述固定电压值的所述变化，确定所述完整性状态包括用于第五电路的所述短路状态，所述第五电路包括连接到所述初级线圈的所述第一导线和所述第二导线，以及连接到所述第一次级线圈的第一端的所述第三导线，以及连接到所述第二次级线圈的所述第一端的所述第四导线，所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和的所述变化由所述第五电路的一个或多个位置处的短路引起。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述工业设备包括阀门和/或阀门的部件、涡轮机和/或涡轮机的部件、滚压机和/或滚压机的部件、压缩机和/或压缩机的部件、飞机方向舵和/或飞机方向舵的部件、船舵和/或船舵的部件、和/或火炮装备的部件、和/或火炮装备的部件。
13.一种系统，所述系统包括：
至少一个数据处理器；和
存储器，所述存储器存储指令，所述指令在由所述至少一个数据处理器执行时使得所述至少一个数据处理器执行操作，所述操作包括：
接收表征耦接到工业设备的传感器的输出的数据；所述输出包括第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和，所述第一次级线圈包括在第一电路中，并且所述第二次级线圈包括在第二电路中，所述第二电路被配置在所述传感器内；
基于所述接收的数据，确定被配置在所述传感器内的至少一个电路的完整性状态，所述完整性状态识别被配置在所述传感器内的所述至少一个电路的操作状态；以及
提供所述完整性状态。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，被配置在所述传感器内的所述至少一个电路的所述完整性状态包括功能电路状态、开路状态、短路状态和短路一个或多个线匝状态中的一者。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述传感器包括线性可变差动变压器传感器，所述线性可变差动变压器传感器包括
初级线圈，所述初级线圈耦接到电压源，
第一导线和第二导线，所述第一导线和所述第二导线连接到所述初级线圈，
所述第一次级线圈，所述第一次级线圈与所述初级线圈间隔开，
第三导线，所述第三导线连接到所述第一次级线圈的第一端，并包括在所述第一电路中，
所述第二次级线圈，所述第二次级线圈与所述初级线圈和所述第一次级线圈间隔开，
第四导线，所述第四导线连接到所述第二次级线圈的第一端，并包括在所述第二电路中，
第五导线，所述第五导线连接到所述第一次级线圈的第二端和所述第二次级线圈的第二端，和
铁磁芯，所述铁磁芯与所述初级线圈、所述第一次级线圈和所述第二次级线圈相邻。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述确定包括
确定所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和为零，以及
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和为零，确定所述完整性状态包括用于第三电路的所述开路状态，所述第三电路包括所述第五导线，所述第五导线连接到所述第一次级线圈的所述第二端和所述第二次级线圈的所述第二端。
17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述确定包括
确定所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和相较于固定电压值的变化，以及
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和相较于所述固定电压值的所述变化，确定所述完整性状态包括用于第四电路的所述短路状态，所述第四电路包括所述初级线圈、所述第一次级线圈和所述第二次级线圈，所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和的所述变化由所述初级线圈、或所述第二线圈、或所述第三线圈的一个或多个线匝的短路引起。
18.根据权利要求15所述的系统，其中，所述确定包括
确定所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和相较于固定电压值的变化，以及
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和相较于所述固定电压值的所述变化，确定所述完整性状态包括用于第五电路的所述短路状态，所述第五电路包括连接到所述初级线圈的所述第一导线和所述第二导线，连接到所述第二线圈的第一端的所述第三导线，以及连接到所述第三线圈的所述第一端的所述第四导线，所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和的所述变化由所述第五电路的一个或多个位置处的短路引起。
19.根据权利要求15所述的系统，其中，所述指令还使得所述处理器
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和等于零，确定所述初级线圈的所述完整性状态是所述开路状态和/或所述短路状态；
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和等于零，确定连接到所述初级线圈的所述第一导线和/或所述第二导线的所述完整性状态是所述开路状态和/或所述短路状态；
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和等于连接到所述第三线圈的第一端的所述第四导线的电压，确定所述第二线圈的所述完整性状态是所述开路状态和/或所述短路状态，所述第四导线包括在所述第二电路中；
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和等于连接到所述第二线圈的第一端的所述第三导线的电压，确定所述传感器的所述第三线圈的所述完整性状态是所述开路状态和/或所述短路状态，所述第三导线包括在所述第一电路中；
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和等于连接到所述第三线圈的第一端的所述第四导线的电压，确定连接到所述第二线圈的第一端的所述第三导线的所述完整性状态是所述开路状态和/或所述短路状态，所述第三导线包括在所述第一电路中并且所述第四导线包括在所述第二电路中；
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和等于连接到所述第二线圈的第一端的所述第三导线的电压，确定连接到所述第三线圈的第一端的所述第四导线的所述完整性状态是所述开路状态和/或所述短路状态，所述第三导线包括在所述第一电路中并且所述第四导线包括在所述第二电路中；
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和等于零，确定连接到所述第二线圈的第一端的所述第三导线和连接到所述第三线圈的第一端的所述第四导线的所述完整性状态是所述短路状态，所述第三导线包括在所述第一电路中并且所述第四导线包括在所述第二电路中；
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和等于零，确定连接到所述第二线圈的所述第二端和所述第三线圈的所述第二端的所述第五导线的所述电路完整性状态是所述开路状态；
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和的变化，确定所述初级线圈、或所述第二线圈、或所述第三线圈的所述完整性状态是所述短路一个或多个线匝状态；以及
基于所述第一次级线圈的所述电压和所述第二次级线圈的所述电压的所述总和的变化，确定连接到所述初级线圈的所述第一导线和所述第二导线、以及连接到所述第二线圈的所述第一端的所述第
三导线、或连接到所述第三线圈的所述第一端的所述第四导线的所述完整性状态是所述短路状态。
20.一种存储指令的非暂态计算机可读存储介质，所述指令在由至少一个数据处理器执行时使得所述至少一个数据处理器执行操作，所述操作包括：
接收表征耦接到工业设备的传感器的输出的数据；所述输出包括第一次级线圈的电压和第二次级线圈的电压的总和，所述第一次级线圈包括在第一电路中，并且所述第二次级线圈包括在第二电路中，所述第二电路被配置在所述传感器内；
基于所述接收的数据，确定被配置在所述传感器内的至少一个电路的完整性状态，所述完整性状态识别被配置在所述传感器内的所述至少一个电路的操作状态；以及
提供所述完整性状态。
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