CN209446753U - 一种用于传感器校正的交变磁场产生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于传感器校正的交变磁场产生装置，包括直流电源、储能电容和用于产生交变磁场的电磁线圈，直流电源、储能电容和电磁线圈形成回路，回路中串设有开关元件；开关元件耦合一个用于控制开关元件循环地进行闭合和断开的循环开断控制电路。采用电磁线圈产生交变磁场来模拟交流电气量，再用于传感器的测试，从而实现了传感器的校正测试等工作，避免了采用实际交流电压带来的安全隐患，而且无需繁琐安装拆卸传感器操作，测试效率较高。

Description

一种用于传感器校正的交变磁场产生装置

技术领域

本实用新型涉及监测设备技术领域，特别是一种用于传感器校正的交变磁场产生装置。

背景技术

目前煤矿安全生产是煤矿行业的重中之重，煤矿上需要监测各种机电设备(采煤机、运输机、提升机、破碎机、泵站、风机等)的开停状态，并把检测到的机电设备开停信号转换成各种标准信号传输至监测分站，监测分站通过工业以太环网把信息传送给地面站，实现地面监测站对全矿电气设备开停状态的实时监测。而由于煤矿机电设备一般采用660V、1140V的高压供电，设备的开停状态检测是通过传感器检测是否有交变磁场来判断，一般采用将传感器用夹具夹在高压电缆上通过敏感元件(如霍尔传感器)检测交变磁场。现有的传感器在初始或者使用过程中需要进行校验和标定，且大多采用人工操作的方式，这都需要人员直接操作使用660V、1140V的三相交流电压对传感器进行测试，因此对操作人员的人身安全有很大的隐患，而且安装拆卸传感器操作繁琐，上述人工测试的工作效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于传感器校正的交变磁场产生装置，用以解决现有技术采用实际交流电压进行测试存在安全隐患的问题。

为实现上述目的，本实用新型的方案包括：

一种用于传感器校正的交变磁场产生装置，包括直流电源、储能电容和用于产生交变磁场的电磁线圈，所述直流电源、储能电容和电磁线圈形成回路，回路中串设有开关元件；开关元件耦合一个用于控制所述开关元件循环地进行闭合和断开的循环开断控制电路。

有益效果是，采用电磁线圈产生交变磁场来模拟交流电气量，再用于传感器的测试，从而实现了传感器的校正测试等工作，避免了采用实际交流电压带来的安全隐患，而且无需繁琐安装拆卸传感器操作，测试效率较高。

进一步地，为了简单实现回路的通断，在电磁线圈处形成交变磁场，所述开关元件为继电器触点。

进一步地，为了实现继电器的控制，循环开断控制电路包括继电器线圈；所述直流电源通过第二三极管和继电器线圈接地；第二三极管的偏置电路通过一个充放电电容连接第一三极管的输出极；所述第一三极管的偏置电路连接第二三极管的输出极。

进一步地，为了简单实现驱动控制，所述第一三极管和第二三极管均为PNP型三极管，第一三极管的输出极为第一三极管的集电极，第二三极管的输出极为第二三极管的集电极；第二三极管的偏置电路包括：第二三极管的基极通过串联的第一电容C1和第三电阻R3连接第一三极管的集电极，第二三极管的射极连接直流电源，第二三极管的集电极通过第四电阻R4接地，第二三极管的基极与第二三极管的射极之间连接第六电阻R6，所述第二三极管的基极与继电器触点之间连接第五电阻R5，所述第二三极管的集电极通过继电器线圈接地；第一三极管的偏置电路包括：第一三极管的基极通过第一电阻R1连接第二三极管的集电极，第一三极管的射极连接直流电源，第一三极管的基极与第一三极管的射极之间连接有第二电阻R2，第一三极管的集电极通过第七电阻R7接地。

进一步地，为了防止电流反向，所述继电器线圈并联设置有二极管D1。

附图说明

图1是本实用新型的一种用于传感器校正的交变磁场产生装置的拓扑结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

本实用新型提供一种用于传感器校正的交变磁场产生装置，包括直流电源、储能电容和用于产生交变磁场的电磁线圈，直流电源、储能电容和电磁线圈形成回路，回路中串设有开关元件；开关元件耦合一个用于控制开关元件循环地进行闭合和断开的循环开断控制电路。循环开断控制电路控制开关元件使直流电源、储能电容和电磁线圈形成的回路出现循环闭合和断开，继而在电磁线圈处产生交变磁场来模拟交流电气量，可用于传感器的测试。

本实用新型采用的开关元件为继电器触点，除此之外，开关元件还可采用半导体开关器件等能够通过循环开断控制电路实现回路的导通或者关断的器件。

本实用新型采用的开关元件为继电器触点即K1，而循环开断控制电路包括继电器线圈即K1的线圈；如图1所示，第一三极管Q1和第二三极管Q2均为PNP型三极管，第一三极管Q1的输出极为第一三极管Q1的集电极，第二三极管Q2的输出极为第二三极管Q2的集电极；第二三极管Q2的偏置电路包括：第二三极管Q2的基极通过串联的第一电容C1和第三电阻R3连接第一三极管Q1的集电极，第二三极管Q2的射极连接直流电源，第二三极管Q2的集电极通过第四电阻R4接地，第二三极管Q2的基极与第二三极管Q2的射极之间连接第六电阻R6，第二三极管Q2的基极与K1之间连接第五电阻R5，第二三极管Q2的集电极通过K1的线圈接地；第一三极管Q1的偏置电路包括：第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1连接第二三极管Q2的集电极，第一三极管Q1的射极连接直流电源，第一三极管Q1的基极与第一三极管Q1的射极之间连接有第二电阻R2，第一三极管Q1的集电极通过第七电阻R7接地，K1的线圈并联设置有二极管D1。

如图1所示，电磁线圈为L1，储能电容即为第二电容C2，具体的控制过程如下：

1、初始状态，K1断开；

2、上电24V，由于A点分压，使第二三极管Q2导通，K1的线圈得电，K1闭合，24V通过第六电阻R6和第五电阻R5向第一电容C1充电，A点电压上升；第二三极管Q2导通时，C点电位高，抬高B点电位，使第一三极管Q1截止；

3、A点电压上升到一定程度，第二三极管Q2截止，K1的线圈失电，K1断开；K1断开时，第一电容C1能量能够通过第五电阻R5继续提供给L1，维持L1电流，起到延时作用；第二三极管Q2截止时，C点电位释放，B点电位释放，第一三极管Q1导通，24V通过第一三极管Q1和第三电阻R3对第一电容C1反向充电，反向充电到一定程度，第二三级管Q2再次导通，重复上述过程即可实现K1的循环闭合和断开。

上述循环开断控制电路中通过调节第一电容C1和第三电阻R3可以改变继电器的吸合频率。电磁线圈L1中有电流流过时产生磁场，由于继电器反复吸合控制L1中电流的流入，使电磁线圈L1中产生交变的磁场。

当然，继电器触点的控制不仅可以采用上述的循环开断控制电路，还可以采用控制器输出周期脉冲，进而控制继电器触点的周期性闭合和断开。

采用24V直流供电，利用三极管的开关特性，电容的充放电延时特性，控制继电器的线圈通、断电，接通和断开继电器的触点，从而控制电磁线圈中电流的流入以产生交变磁场。

测试过程中，首先，将需要测试的传感器放置到相应的工位上；再接通装置供电电源(24V DC)；然后，将电磁线圈放置到传感器的敏感元件附近，所产生的交变磁场即可被传感器感知；最后，标定和校验测试完毕后，关闭装置供电电源。

当传感器感应到的交变磁场达到阈值，视为煤矿机电设备运行正常，交变磁场小于阈值则为停止运行状态，从而达到模拟机电设备运行状态的目的。

以上给出了本实用新型涉及的具体实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。在本实用新型的基本思路在于提供一种可替代高压电流产生交变磁场的交变磁场产生装置，对于具体的控制策略并不做限定性要求，在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于传感器校正的交变磁场产生装置，其特征在于，包括直流电源、储能电容和用于产生交变磁场的电磁线圈，所述直流电源、储能电容和电磁线圈形成回路，回路中串设有开关元件；开关元件耦合一个用于控制所述开关元件循环地进行闭合和断开的循环开断控制电路。

2.根据权利要求1所述的用于传感器校正的交变磁场产生装置，其特征在于，所述开关元件为继电器触点。

3.根据权利要求2所述的用于传感器校正的交变磁场产生装置，其特征在于，循环开断控制电路包括继电器线圈；所述直流电源通过第二三极管和继电器线圈接地；第二三极管的偏置电路通过一个充放电电容连接第一三极管的输出极；所述第一三极管的偏置电路连接第二三极管的输出极。

4.根据权利要求3所述的用于传感器校正的交变磁场产生装置，其特征在于，所述第一三极管和第二三极管均为PNP型三极管，第一三极管的输出极为第一三极管的集电极，第二三极管的输出极为第二三极管的集电极；第二三极管的偏置电路包括：第二三极管的基极通过串联的第一电容C1和第三电阻R3连接第一三极管的集电极，第二三极管的射极连接直流电源，第二三极管的集电极通过第四电阻R4接地，第二三极管的基极与第二三极管的射极之间连接第六电阻R6，所述第二三极管的基极与继电器触点之间连接第五电阻R5，所述第二三极管的集电极通过继电器线圈接地；第一三极管的偏置电路包括：第一三极管的基极通过第一电阻R1连接第二三极管的集电极，第一三极管的射极连接直流电源，第一三极管的基极与第一三极管的射极之间连接有第二电阻R2，第一三极管的集电极通过第七电阻R7接地。

5.根据权利要求4所述的用于传感器校正的交变磁场产生装置，其特征在于，所述继电器线圈并联设置有二极管D1。