RU2016111274A - Универсальный интерфейс датчика для системы контроля машин - Google Patents

Универсальный интерфейс датчика для системы контроля машин Download PDF

Info

Publication number
RU2016111274A
RU2016111274A RU2016111274A RU2016111274A RU2016111274A RU 2016111274 A RU2016111274 A RU 2016111274A RU 2016111274 A RU2016111274 A RU 2016111274A RU 2016111274 A RU2016111274 A RU 2016111274A RU 2016111274 A RU2016111274 A RU 2016111274A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
interface connector
terminal
power
positive
Prior art date
Application number
RU2016111274A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2707413C2 (ru
RU2016111274A3 (ru
Inventor
Герман БЕКЕ
Original Assignee
Эпро Гмбх
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 Эпро Гмбх filed Critical Эпро Гмбх
Publication of RU2016111274A publication Critical patent/RU2016111274A/ru
Publication of RU2016111274A3 publication Critical patent/RU2016111274A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2707413C2 publication Critical patent/RU2707413C2/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • 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
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/048—Monitoring; Safety
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J4/00—Circuit arrangements for mains or distribution networks not specified as ac or dc

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Claims (81)

1. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика системы контроля работоспособности оборудования, причем интерфейс питания и согласования сигнала датчика содержит:
разъем интерфейса датчика, который выполнен с возможностью подключения к датчикам множественных типов, которые могут быть присоединены к машине для контроля различных характеристик машины, причем разъем интерфейса датчика включает в себя:
клеммы сигналов датчика для приема аналогового сигнала датчика, генерируемого подключенным датчиком; и
положительную клемму питания и отрицательную клемму питания для подачи питания на подключенный датчик;
цепь ввода сигнала датчика, которая электрически подключена к клеммам сигналов датчика разъема интерфейса датчика, причем цепь ввода сигнала датчика выполнена с возможностью приема аналогового сигнала датчика через разъем интерфейса датчика в диапазоне входного напряжения сигнала датчика, который охватывает аналоговые сигналы датчиков, генерируемые датчиками множественных типов; и
цепь питания датчика, которая электрически подключена к положительной и отрицательной клеммам питания разъема интерфейса датчика, причем цепь питания датчика служит для подачи питания на подключенный датчик через разъем интерфейса датчика, причем цепь питания датчика содержит:
источник питания датчика, выполненный с возможностью генерации положительного напряжения питания, отрицательного напряжения питания и нейтрального напряжения питания;
первый программно-управляемый переключатель для избирательного подключения нейтрального напряжения питания источника питания датчика к земле;
второй программно-управляемый переключатель для избирательного подключения положительной клеммы питания разъема интерфейса датчика к земле; и
третий программно-управляемый переключатель для избирательного подключения отрицательной клеммы питания разъема интерфейса датчика к земле,
причем цепь питания датчика выполнена с возможностью подачи, по меньшей мере, трех вариантов напряжения питания на положительную и отрицательную клеммы питания разъема интерфейса датчика в соответствии с состояниями первого, второго и третьего программно-управляемых переключателей, причем, по меньшей мере, три варианта напряжения питания включают в себя:
напряжение питания, имеющее величину вдвое больше отрицательного напряжения питания, поступает на отрицательную клемму питания разъема интерфейса датчика, и положительная клемма питания разъема интерфейса датчика заземлена, когда
первый программно-управляемый переключатель разомкнут,
второй программно-управляемый переключатель замкнут, и
третий программно-управляемый переключатель разомкнут,
напряжение питания, имеющее величину вдвое больше положительного напряжения питания, поступает на положительную клемму питания разъема интерфейса датчика, и отрицательная клемма питания разъема интерфейса датчика заземлена, когда
первый программно-управляемый переключатель разомкнут,
второй программно-управляемый переключатель разомкнут, и
третий программно-управляемый переключатель замкнут, и
отрицательное напряжение питания поступает на отрицательную клемму питания разъема интерфейса датчика, и положительное напряжение питания поступает на положительную клемму питания разъема интерфейса датчика, когда
первый программно-управляемый переключатель замкнут,
второй программно-управляемый переключатель разомкнут, и
третий программно-управляемый переключатель разомкнут.

2. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 1, в котором разъем интерфейса датчика выполнен с возможностью подключения к датчикам множественных типов, выбранных из группы, состоящей из сейсмических датчиков, пьезоэлектрических акселерометров, датчиков вибрации на основе пьезоэлектрических интегральных микросхем (ICP), пьезоэлектрических динамических датчиков давления, электродинамических датчиков скорости, датчиков вихревого тока, низкочастотных датчиков, датчиков вибрации AC, датчиков смещения DC, пассивных электромагнитных датчиков, тахометрических датчиков на основе эффекта Холла, датчиков кодера вращения вала и импульсных датчиков на основе TTL.

3. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 1, в котором отрицательное напряжение питания равно -15 В, удвоенное отрицательное напряжение питания равно -30 В, положительное напряжение питания равно +15 В, и удвоенное положительное напряжение питания равно +30 В.

4. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 1, в котором цепь питания датчика дополнительно содержит:
регулируемый источник неизменного тока; и
четвертый программно-управляемый переключатель, электрически подключенный к положительной клемме питания разъема интерфейса датчика, причем четвертый программно-управляемый переключатель предназначен для подключения регулируемого источника неизменного тока к положительной клемме питания разъема интерфейса датчика, когда четвертый программно-управляемый переключатель находится в первом положении, и для отключения регулируемого источника неизменного тока от положительной клеммы питания разъема интерфейса датчика, когда четвертый программно-управляемый переключатель находится во втором положении.

5. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 4, в котором регулируемый источник неизменного тока обеспечивает постоянный ток питания датчика в пределах от 0 мА до 8 мА.

6. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 1, в котором цепь питания датчика дополнительно содержит:
регулируемый источник напряжения; и
пятый программно-управляемый переключатель, электрически подключенный к отрицательной клемме питания разъема интерфейса датчика, причем пятый программно-управляемый переключатель предназначен для подключения регулируемого источника напряжения к отрицательной клемме питания разъема интерфейса датчика, когда пятый программно-управляемый переключатель находится в первом положении, и для отключения регулируемого источника напряжения от отрицательной клеммы питания разъема интерфейса датчика, когда пятый программно-управляемый переключатель находится во втором положении.

7. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 6, в котором регулируемый источник напряжения обеспечивает напряжение питания датчика в пределах от -22 В до -30 В.

8. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 1, дополнительно содержащий:
клеммы сигналов датчика разъема интерфейса датчика, включающие в себя клемму сигнала и возвратную клемму; и
шестой программно-управляемый переключатель, электрически подключенный к клеммам сигналов датчика и к положительной и отрицательной клеммам питания разъема интерфейса датчика, причем шестой программно-управляемый переключатель имеет:
первое положение, в котором клемма сигнала электрически подключена к положительной клемме питания, и возвратная клемма электрически подключена к отрицательной клемме питания; и
второе положение, в котором клемма сигнала электрически отключена от положительной клеммы питания, и возвратная клемма электрически отключена от отрицательной клеммы питания,
причем
интерфейс питания и согласования сигнала датчика сопрягается с двухпроводными датчиками, когда шестой программно-управляемый переключатель находится в первом положении, и
интерфейс питания и согласования сигнала датчика сопрягается с четырехпроводными датчиками, когда шестой программно-управляемый переключатель находится во втором положении.

9. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 1, в котором цепь ввода сигнала датчика содержит дифференциальный усилитель 10:1 для сопряжения с аналоговыми сигналами датчиков в диапазоне ввода сигнала датчика до +/-30 В.

10. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 1, дополнительно содержащий схему аналого-цифрового преобразования для преобразования аналогового сигнала датчика из цепи ввода сигнала датчика в цифровой сигнал измерения.

11. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 1, дополнительно содержащий цепь вывода буферизованного сигнала датчика, содержащую разъем вывода буферизованного сигнала датчика, который электрически подключен к операционному усилителю, где операционный усилитель запитывается теми же напряжениями из цепи питания датчика, которые поступают на положительное и отрицательное напряжения питания, таким образом, что буферизованный сигнал датчика на разъеме вывода буферизованного сигнала датчика автоматически устанавливается на диапазон сигнала датчика, совпадающий с диапазоном подключенного датчика.

12. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика системы контроля работоспособности оборудования, причем интерфейс питания и согласования сигнала датчика содержит:
разъем интерфейса датчика, который выполнен с возможностью подключения к датчикам множественных типов, которые могут быть присоединены к машине для контроля различных характеристик машины, причем разъем интерфейса датчика включает в себя:
клемму сигнала и возвратную клемму для приема аналогового сигнала датчика, генерируемого подключенным датчиком; и
положительную клемму питания и отрицательную клемму питания для подачи питания на подключенный датчик;
шестой программно-управляемый переключатель, электрически подключенный к клемме сигнала и возвратной клемме, и к положительной и отрицательной клеммам питания разъема интерфейса датчика, причем шестой программно-управляемый переключатель имеет:
первое положение, в котором клемма сигнала электрически подключена к положительной клемме питания, и возвратная клемма электрически подключена к отрицательной клемме питания; и
второе положение, в котором клемма сигнала электрически отключена от положительной клеммы питания, и возвратная клемма электрически отключена от отрицательной клеммы питания,
причем
интерфейс питания и согласования сигнала датчика сопрягается с двухпроводными датчиками, когда шестой программно-управляемый переключатель находится в первом положении, и
интерфейс питания и согласования сигнала датчика сопрягается с четырехпроводными датчиками, когда шестой программно-управляемый переключатель находится во втором положении;
цепь ввода сигнала датчика, которая электрически подключена к клеммам сигналов датчика разъема интерфейса датчика, причем цепь ввода сигнала датчика включает в себя дифференциальный усилитель 10:1 для приема аналогового сигнала датчика через разъем интерфейса датчика в диапазоне ввода сигнала датчика до +/-30 В и, таким образом, сопряжения с аналоговыми сигналами датчиков, генерируемыми датчиками множественных типов; и
цепь питания датчика, которая электрически подключена к положительной и отрицательной клеммам питания разъема интерфейса датчика, причем цепь питания датчика предназначена для подачи питания на подключенный датчик через разъем интерфейса датчика, причем цепь питания датчика содержит:
источник питания датчика, выполненный с возможностью генерации напряжения питания +15 В, напряжения питания -15 В и напряжения питания 0 В;
первый программно-управляемый переключатель для избирательного подключения напряжения питания 0 В источника питания датчика к земле;
второй программно-управляемый переключатель для избирательного подключения положительной клеммы питания разъема интерфейса датчика к земле; и
третий программно-управляемый переключатель для избирательного подключения отрицательной клеммы питания разъема интерфейса датчика к земле,
причем цепь питания датчика выполнена с возможностью подачи, по меньшей мере, трех вариантов напряжения питания на положительную и отрицательную клеммы питания разъема интерфейса датчика в соответствии с состояниями первого, второго и третьего программно-управляемых переключателей, причем, по меньшей мере, три варианта напряжения питания включают в себя:
напряжение питания -30 В поступает на отрицательную клемму питания разъема интерфейса датчика, и положительная клемма питания разъема интерфейса датчика заземлена, когда
первый программно-управляемый переключатель разомкнут,
второй программно-управляемый переключатель замкнут, и
третий программно-управляемый переключатель разомкнут,
напряжение питания +30 В поступает на положительную клемму питания разъема интерфейса датчика, и отрицательная клемма питания разъема интерфейса датчика заземлена, когда
первый программно-управляемый переключатель разомкнут,
второй программно-управляемый переключатель разомкнут, и
третий программно-управляемый переключатель замкнут, и
напряжение питания -15 В поступает на отрицательную клемму питания разъема интерфейса датчика, и напряжение питания +15 В поступает на положительную клемму питания разъема интерфейса датчика, когда
первый программно-управляемый переключатель замкнут,
второй программно-управляемый переключатель разомкнут, и
третий программно-управляемый переключатель разомкнут; и
цепь вывода буферизованного сигнала датчика, содержащую разъем вывода буферизованного сигнала датчика, который электрически подключен к операционному усилителю, где операционный усилитель запитывается теми же напряжениями из цепи питания датчика, которые поступают на положительное и отрицательное напряжения питания, таким образом, что буферизованный сигнал датчика на разъеме вывода буферизованного сигнала датчика автоматически устанавливается на диапазон сигнала датчика, совпадающий с диапазоном подключенного датчика.

13. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 12, в котором цепь питания датчика дополнительно содержит:
регулируемый источник неизменного тока; и
четвертый программно-управляемый переключатель, электрически подключенный к положительной клемме питания разъема интерфейса датчика, причем четвертый программно-управляемый переключатель предназначен для подключения регулируемого источника неизменного тока к положительной клемме питания разъема интерфейса датчика, когда четвертый программно-управляемый переключатель находится в первом положении, и для отключения регулируемого источника неизменного тока от положительной клеммы питания разъема интерфейса датчика, когда четвертый программно-управляемый переключатель находится во втором положении.

14. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 13, в котором регулируемый источник неизменного тока обеспечивает неизменный ток питания датчика в пределах от 0 мА до 8 мА.

15. Интерфейс питания и согласования сигнала датчика по п. 12, в котором цепь питания датчика дополнительно содержит:
регулируемый источник напряжения; и
пятый программно-управляемый переключатель, электрически подключенный к отрицательной клемме питания разъема интерфейса датчика, причем пятый программно-управляемый переключатель предназначен для подключения регулируемого источника напряжения к отрицательной клемме питания разъема интерфейса датчика, когда пятый программно-управляемый переключатель находится в первом положении, и для отключения регулируемого источника напряжения от отрицательной клеммы питания разъема интерфейса датчика, когда пятый программно-управляемый переключатель находится во втором положении.
RU2016111274A 2015-10-12 2016-03-28 Универсальный интерфейс датчика для системы контроля машин RU2707413C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/880,367 US10175148B2 (en) 2015-10-12 2015-10-12 Universal sensor interface for machine monitoring system
US14/880,367 2015-10-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016111274A true RU2016111274A (ru) 2017-10-02
RU2016111274A3 RU2016111274A3 (ru) 2019-09-23
RU2707413C2 RU2707413C2 (ru) 2019-11-26

Family

ID=58405602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016111274A RU2707413C2 (ru) 2015-10-12 2016-03-28 Универсальный интерфейс датчика для системы контроля машин

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10175148B2 (ru)
CN (1) CN106568471B (ru)
DE (1) DE102016117554B4 (ru)
RU (1) RU2707413C2 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10234845B2 (en) * 2015-07-23 2019-03-19 Computational Systems, Inc. Universal sensor interface for machinery monitoring system
WO2017078355A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus, system, and control method thereof
CN109141495B (zh) * 2018-06-28 2020-10-09 华为技术有限公司 传感器接口装置
CN112367074B (zh) * 2020-10-29 2024-05-24 中船动力研究院有限公司 一种单套接口多功能隔离信号处理电路

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE50002284D1 (de) * 2000-11-30 2003-06-26 Siemens Building Tech Ag Anordnung zur Überwachung, Steuerung und Regelung einer betriebstechnischen Anlage eines Gebäudes
RU18002U1 (ru) * 2000-12-18 2001-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Авионика-Вист" Многоканальный адаптер аналогового ввода-вывода
US7742492B2 (en) * 2006-02-03 2010-06-22 Rockwell Automation Technologies, Inc. Real time data expansion for distributed I/O
DE202007013013U1 (de) * 2007-09-06 2007-11-22 Csm Gmbh Messvorrichtung
CN101930248B (zh) * 2009-06-25 2013-06-12 上海华虹Nec电子有限公司 可调负电压基准电路
DE102009040384A1 (de) * 2009-09-07 2011-03-10 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Sensor und Anordnung zur Zustands- und Prozessüberwachung sowie Verfahren hierfür
DE102009047544A1 (de) * 2009-12-04 2011-06-09 Endress + Hauser Process Solutions Ag Verfahren zum Einstellen von Prametern eines Feldgerät-Stromversorgungsmoduls
US7973562B1 (en) * 2010-03-22 2011-07-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Universal sink/source I/O module for industrial controller
CN202274892U (zh) * 2011-08-03 2012-06-13 北京派利斯科技有限公司 状态监测模块
DE102012111018A1 (de) * 2012-11-15 2014-05-15 Systemplan GmbH Mehrkanaliges Messdatenerfassungsgerät
CN104281084A (zh) * 2013-07-05 2015-01-14 台达电子工业股份有限公司 状态监控系统
JP5904190B2 (ja) * 2013-10-31 2016-04-13 横河電機株式会社 Ｉ／ｏモジュール
CN104267707B (zh) * 2014-10-17 2017-07-21 中国科学院计算技术研究所 一种环境数据多点实时采集系统
CN204314651U (zh) * 2014-10-22 2015-05-06 上海大学 基于can总线的五行采棉机工作状态监测系统
CN104503307A (zh) * 2014-11-27 2015-04-08 惠州学院 一种基于Zigbee网络的通用型智能交通电路系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20170102294A1 (en) 2017-04-13
RU2707413C2 (ru) 2019-11-26
DE102016117554A1 (de) 2017-04-13
US10175148B2 (en) 2019-01-08
RU2016111274A3 (ru) 2019-09-23
CN106568471A (zh) 2017-04-19
DE102016117554B4 (de) 2021-05-06
CN106568471B (zh) 2020-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2016111274A (ru) Универсальный интерфейс датчика для системы контроля машин
US10466311B2 (en) Hall effect sensor circuit with offset compensation
JP2018014103A5 (ru)
CN103117735B (zh) 一种周期性脉宽/电压信号多功能精密转换电路
TWI469504B (zh) 無感測器的馬達驅動裝置及反電動勢偵測電路與偵測方法
CN107257217A (zh) 一种直流电机反馈驱动电路及方法
KR101996505B1 (ko) 센서 신호 처리 장치 및 이를 포함하는 리드아웃 회로부
CN201307123Y (zh) 振动速度与温度组合一次仪表
CN101718797B (zh) 转速传感器双路输出后置处理器
CN105203020A (zh) 一种激磁同步的旋转变压器解调装置
CN102749506A (zh) 一种直流电流数字信号采样电路
CN203812008U (zh) 模拟信号采集装置
CN217443440U (zh) 一种电流采集电路及装置
CN204241110U (zh) 多路复用通用型温度传感器接口电路
CN202940789U (zh) 一种频率电流隔离转换模块
CN206281870U (zh) 加速度传感器
CN203520217U (zh) 一种高精度可编程电流源
CN106771353B (zh) 加速度传感器
CN105866714A (zh) 磁场强度检测套件
JP2019169746A (ja) Ｄａ変換装置、ｄａ変換方法、調整装置、および調整方法
CN203057113U (zh) 周期性脉宽/电压信号单极性精密转换电路
CN203909059U (zh) 一种耐高温的牵引电机转速传感器
CN212210971U (zh) 一种编码器信号输入隔离模块
CN203840176U (zh) 4极无刷直流电机位置传感器
JP5968233B2 (ja) 位置検出装置