CN1302261C - 转动监控检测器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种递送二进制输出信号(15)并包括信令LED(16)的转动控制传感器(10)，其中信令LED(16)的状态在基于频率的操作模式(30)中依赖于在传感器(10)前面的目标(20)的通过频率。传感器(10)提供有静态操作模式(35)，其中信令LED(16)的状态依赖于在目标(20)和传感器(10)之间的距离(D)。该传感器包括一个放置在第一位置或第二位置的选择部件(13)，使得能够选择静态模式(35)和基于频率的模式(30)。选择部件(13)还被用作传感器(10)的学习函数。

Description

转动监控检测器

技术领域

本发明涉及一种电感性、电容性、磁性或光电类型的近程检测器，或者涉及一种用于监控转动的机械位置开关，尤其涉及转动运动的欠速或超速。

背景技术

在许多行业中经常使用转动控制检测器，用以监控位移、滑动、传送带断裂、带子断裂等。它们把借助于传感器元件检测与该检测器接触或在该检测器附近存在的目标的传统功能以及计数在给定时间由该检测器所接收的信息的处理功能统一到同一设备中，其中，在所述处理功能中把由检测器所接收的信息和例如所述设备中的额定(engagement)的预定频率的信息相比较，以便把来自这个比较的二进制信号作为一个输出递送。于是获得一个经济的设备，其非常适合于处理欠速和超速的简单问题。

文献EP 1130403说明了一个转动监控检测器，在其前方通过一个目标，所述目标的通过频率将相对于正常通过频率来监控。这个检测器包括由一个按钮构成的操作员通信装置和在检测器上的一个场致发光通信二极管LED。按钮操作以把检测器置于工作模式或学习模式。学习模式允许检测器的微型控制器来测量一个正常的通过频率，而且允许选择在这个正常频率附近的检测器工作范围。在学习模式，与按钮相关的通信LED起到例如引导操作员调整所期望的检测器功能范围的作用。而且，这种检测器通常还包括一个显示输出状态的图像的显示LED。

然而，在安装转动监控检测器期间，在静态模式下调整目标的距离以便使其适合(situate)检测器的范围基本上是不现实的。因为如此，所以在初始调整阶段期间，为装配操作员提供指示目标是否被放置在检测器的范围内的满意距离的信息将会是非常有效的。这里存在特定的用于这个目的的转动监控检测器、以及一个显示所述目标的通过频率的图像的LED，还有另一个特定显示LED，其状态是在目标和检测器之间距离的一个函数。然而，由于需要仅在初始调整阶段使用的辅助显示部件，而且这种显示部件能够进一步导致在小型设备，尤其是在两-导线电源形态(two wire supply version)中的过多电能消耗，所以这种解决方案是昂贵的。

发明内容

本发明的目的在于通过提议一种在检测器的调整阶段期间向操作员提供指示目标是否位于检测器的范围之内的信息的经济的解决方案来补救这种缺陷。

为此，本发明说明一种递送二进制输出信号并具有信令LED的转动监控检测器，所述二进制输出信号和信令LED的状态是在频率操作模式中在检测器前的一个目标的通过频率的一个函数。所述检测器的特性在于它具有一个静态操作模式，在其中信令LED的状态是目标和检测器之间距离D的一个函数，所述转动监控检测器还包括位于第一位置或第二位置的选择装置(13)，其允许选择静态操作模式(35)和频率模式(30)。

根据一个特性，在静态操作模式输出信号的状态是目标和检测器之间距离D的一个函数。

根据另一个特性，检测器包括位于第一位置或第二位置的选择装置，所述选择装置允许选择静态模式和频率模式。所述选择装置同样被用于在频率模式中参数化检测器的学习。最好，选择装置由一个按钮构成，其按下的状态对应于第二位置。

附图说明

下面结合附图对范例实施例的详细说明，本发明的其他特性和优点将更加明显，其中

-图1示出了根据本发明的检测器的示意图。

-图2示出了检测器的功能的不同模式。

具体实施方式

参照图1，检测设备10负责监控一个或更多目标20的通过频率以便检测相对于正常通过频率的欠速和/或超速。

在本文中被称为“检测器”的检测设备10，同样可以是监控到检测器的距离是D的目标的通过的电感性、电容性、磁性近程检测器或光电单元，或是一个监控位于与检测器接触的目标的通过的机械位置开关。下面说明的实施例对应于一个近程检测器。

已知这种检测器10包括一个传感器元件，其对于目标20的通过敏感并且构成检测器10的信息输入。所述传感器元件发射一个传感器信号，所述传感器信号的状态是目标20的距离的一个函数。这个传感器信号经由放大和整形级被发送到处理单元。所述处理单元对该传感器信号进行处理以便通过功率级，递送一个可以在状态0或状态1的二进制输出信号15。在使用检测器作为转动监控器中，二进制输出信号15因此是在频率操作模式中位于检测器前面的目标的通过频率的一个函数。例如，考虑到滞后作用，可以设想(envisage)当目标20的通过频率大于一个给定的额定频率时输出信号15处于状态1，而当目标20的通过频率不大于一个给定的额定频率时输出信号15处于状态0。考虑到滞后作用，同样可以设想当目标20的通过频率是包括在一个给定的正常通过频率附近的操作范围中时，输出信号15在状态1(或是对应的状态0)，而当目标20的通过频率在这个范围之外时，输出信号15在状态0(或是对应的状态1)。检测器10还包括一个例如颜色为黄色的信令LED 16，其传统上是输出15的图像。

而且，用于转动监控的检测器10包括连接到微控制器的操作员通信装置11和例如绿色的通信LED 12，以及位于第一位置或第二位置的选择装置13。通信LED 12此外还被经常用于指示检测器的电源。

转动监控检测器根据频率操作模式30来工作，频率操作模式30包括两个操作子模式：工作模式31和学习模式32。工作模式31对应于检测器10的通常操作，在其中监控目标20的通过并递送为这个目标20的通过频率的函数的二进制信号15。在工作模式31，信令LED 16正好是二进制输出15的图像，例如当二进制输出15在状态1时信令LED 16被点亮。因此可以帮助一个接近检测器的操作员来确认检测器的良好操作。

学习模式32允许执行检测器10的参数化。这个学习模式包括例如下面的阶段：

-从以基准速度通过检测器前方的目标开始计算正常通过频率；

-从正常测量的通过频率和由操作员选择的操作范围计算一个额定频率和一个非额定(disengagement)频率。

为了开始学习模式32，和随后在这个学习模式32中参数化检测器10以便特别来选择所期望的操作范围，操作员遵循一个诸如在文献EP 1130403中说明的合适的通信协议来使用选择装置13和通信LED 12。

尽管如此，在执行检测器10的学习之前，需要第一操作以保证目标20的良好的定位(positioning)，即，保证当目标20通过检测器前方时在目标20和检测器10之间的距离D被包括在检测器10的范围之内。这种调整操作是在检测器的初始装配期间、目标20的定位期间，还有在周期性的维护操作期间执行的。

如果所述调整操作在转动的目标20通过时被执行，由于存在靠近操作员的移动部件，所述调整操作可能变得极为危险。于是非常期望在操作任何在其上安装了检测器10的机器之前执行这个调整。但是如果为了避免这种危险而以非常低的速度或零速度来执行该调整操作，则检测器10用于计算速度和发送对应信号的所需全部时间必须很长，这使得范围的调整非常冗长。而且，在这个调整操作期间，操作员需要指示给他的目标20是否在离开检测器10正确的距离的信息的快速反馈。

由于这个原因，本发明说明一种用于转动监控的检测器10，其具有通过称为“静态模式”35的辅助操作模式手段来执行这种调整的能力。在这个静态模式35中，信令LED 16的状态不再是如在工作模式31中的超过此点的目标20的通过频率的一个函数，而是目标20相对于检测器10的位置，即在目标20和检测器10之间的距离D的一个唯一的函数。例如，只有在目标20和检测器10之间的距离D被包括在检测器10的范围内时信令LED 16才被点亮。因而，执行检测器10的调整操作的操作员可以直接看到(visualize)一个指示他检测器10(或目标20)是否被正确放置的一则信息，从而允许非常快速地执行距离D的调整。

在静态模式35，二进制输出15通常是在目标20和检测器10之间的距离D的一个函数，因而，其状态和显示LED16类似，但是同样也可以如在频率模式中保持为目标20的通过频率的一个函数。在第一种情况下，静态模式35则与不是作为转动监控器而操作的传统近程检测器的操作模式类似。

有利的是，通过手动或自动变动目标的位置，静态模式35还允许在任何时间，在制造完成后获是在现场，核实检测器10在范围的检测中确实具有滞后作用。这种滞后作用是由制造者(builder)控制的，并且是在使在目标存在传感器信号的上升或下降沿(front)时刻传感器元件抖动(rebounding)的风险的可能最小化所需的。核实这种滞后作用是非常重要的，这是由于，当用作转动监控器时，这样一种抖动将会不可避免地在计数中引入一个错误，而且将因此产生检测器10的一个潜在错误的输出信号15。

如图2所指示，静态模式35和学习模式32从来不同时存在，则根据本发明，在学习模式32期间使用的操作员通信装置11同样被用于选择静态模式35或是频率模式30，而不会损害到检测器10的功能。因此由于不需要添加附属的部件，在已经具有学习模式32的转动监控检测器10中提议一个诸如上文所述的静态调整模式35是很经济的。于是可以容易地向操作员提供相当多的附属服务以帮助他来建立他的装备(installation)。

具体来说，选择装置13允许以下面的方式来选择静态模式35：

-如果检测器10的选择装置13在检测器10接通时(即在给检测器10提供电压的时刻)被放置在第一位置，则选择频率模式30(包括工作模式31和学习模式32)。

-如果检测器10的选择装置13在检测器10接通时被放置在第二位置，则选择静态模式35。

根据第一实施例，选择装置由放置在靠近通信LED 12的一个简单按钮13构成，因而保留了检测器10的一个简单解决方案。选择装置的第一位置对应于按钮13的释放，或非操作状态，而第二位置对应于按钮13的压下，或操作状态。

在此实施例中，从频率模式30到静态模式35的转换(passing)要求切断给检测器10的供电，随后按下按钮13并且恢复给检测器10的供电。反之，从静态模式35到学习模式32的转换要求切断给检测器10的供电，随后不按下按钮13而恢复给检测器10的供电。一旦选择了静态模式35或频率模式30之一，只要对检测器的供电没有被切断，则按钮13对于回到频率模式30或静态模式35没有作用。由于使用了按钮，在正常操作期间切断检测器10的供电，自动把检测器缺省置于对应于正常操作的频率模式30中，这是由于按钮13缺省状态下是位于释放的位置。

根据另一个实施例，选择按钮13由二位置双稳态开关构成。在这种情况下，获得具有两个同样可用的但截然不同的操作模式的近程检测器：如果当施加电压时开关在第一位置，检测器操作在频率模式，作为一个具有其状态是目标通过频率的函数的输出的转动监控器；如果当施加电压时开关在第二位置，检测器操作在静态模式，作为一个具有其状态是目标位置的一个函数的一个输出的传统近程检测器。

当然，在不脱离本发明的范围的情况下，可以构思其它替换和细节上的改进，也可以设想使用等同的装置。

Claims (7)

1.一种转动监控检测器(10)，包括二进制输出(15)和信令LED(16)，并且包括频率操作模式(30)，在频率操作模式(30)中二进制输出信号(15)和信令LED(16)的状态是位于检测器(10)前面的目标(20)的通过频率的函数，其特征在于：检测器(10)包括静态操作模式(35)，在静态操作模式(35)中信令LED(16)的状态是目标(20)和检测器(10)之间的距离(D)的函数，所述转动监控检测器还包括位于第一位置或第二位置的选择装置(13)，其允许选择静态操作模式(35)和频率模式(30)。

2.如权利要求1所述的转动监控检测器，其特征在于：在静态操作模式(35)，输出信号(15)的状态是目标(20)和检测器(10)之间的距离(D)的函数。

3.如权利要求1所述的转动监控检测器，其特征在于：在所述静态操作模式(35)中，当目标(20)的距离(D)在检测器(10)的范围内时点亮信令LED(16)。

4.如权利要求1所述的转动监控检测器，其特征在于：所述选择装置(13)还被用于参数化在频率模式(30)中的检测器(10)的学习。

5.如权利要求4所述的转动监控检测器，其特征在于：所述选择装置由一个其压下的状态对应于所述第二位置的按钮(13)构成。

6.如权利要求4所述的转动监控检测器，其特征在于：在接通检测器(10)期间，当选择装置(13)被放置在第一位置，则选择频率模式(30)。

7.如权利要求6所述的转动监控检测器，其特征在于：在接通检测器(10)期间，当选择装置(13)被放置在第二位置，则选择静态模式(35)。

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