本發明專利技術屬于測試控制器件領域，具體涉及一種實現了裝置熱冗余的磁電式轉速傳感器。本發明專利技術包括一根永久磁鐵、第一獨立感應線圈、第二獨立感應線圈、信號處理電路以及傳感器殼體，第一獨立感應線圈與第二獨立感應線圈纏繞在永久磁鐵上并將永久磁鐵固定在傳感器殼體中，使永久磁鐵的軸線與傳感器殼體的中心軸線重合，兩組獨立感應線圈分別與信號處理電路相連接，傳感器殼體兩端的中心位置均開有孔，靠近信號處理電路的一端用于導出導線，另一端用于接收探測信號。該發明專利技術在任何一組線圈出現故障時可保證傳感器正常工作，大大的提高了磁電式轉速傳感器的可靠性，進而也同時提高了被測物如柴油機、汽油機、燃氣輪機等的可靠性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于測試控制器件領域，具體涉及一種實現了裝置熱冗余的磁電式轉速傳感器。
技術介紹
為了通過日益嚴厲的排放法規，目前車用柴油機和汽油機已經普遍的采用了智能電子控制技術，艦船用動力也在朝著智能電子控制技術方向發展，這種電子控制技術的實現都是基于各種傳感器信號的準確采集和傳輸。傳感器信號的采集好比電控系統的眼睛和耳朵，傳感器的可靠性就決定了電控系統的可靠性。磁電式轉速傳感器是運用電磁感應原理，將磁通量的變化轉換成感應電勢輸出的傳感器。磁電式轉速傳感器是轉速傳感器中最為常見的一種類型，它相對于其他類型的轉速傳感器具有結構簡單、輸出功率大、性能穩定，并且具有一定的工作帶寬的優點。但是對于采用電子控制的動力系統，對于傳感器的可 靠性要求非常強，傳感器的失靈可以導致動力系統的經濟性和排放性的下降，嚴重的可以導致動力系統的熄火或損壞。尤其對于艦船用動力系統，一旦動力系統出現故障，那么檢測與維修會非常的不方便。對于傳統傳感器只要傳感器出現故障，即便動力系統沒有損壞也需要動力系統停車維修。如果傳感器的故障導致動力系統熄火或損壞，那么艦船的可靠性與安全性也會大大降低。所以在現有傳感器的基礎上，如何提高傳感器的可靠性，減少不必要的麻煩、減少安全隱患成為需要解決的重要問題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種提高工作可靠性的熱冗余磁電式轉速傳感器。本專利技術的目的是這樣實現的熱冗余磁電式轉速傳感器，包括一根永久磁鐵、第一獨立感應線圈、第二獨立感應線圈、信號處理電路以及傳感器殼體，第一獨立感應線圈與第二獨立感應線圈纏繞在永久磁鐵上并將永久磁鐵固定在傳感器殼體中，使永久磁鐵的軸線與傳感器殼體的中心軸線重合，兩組獨立感應線圈分別與信號處理電路相連接，傳感器殼體兩端的中心位置均開有孔，靠近信號處理電路的一端用于導出導線，另一端用于接收探測信號。信號處理電路將感應線圈獲取的信號濾波整形后經過或門輸出。熱冗余磁電式轉速傳感器用于探測發動機的測速齒輪，傳感器放置在測速齒輪的徑向，傳感器殼體開有接收探測信號的孔的一側正對齒輪外沿并與齒輪留有間隙。傳感器殼體為圓柱形。信號處理電路，包括兩個結構相同、相互獨立的電路單元，每個電路單元包括，第一電阻的一端與獨立感應線圈相連，另一端分別與第二電阻、電容、第一二極管的負極、第二二極管的正極相連，電容的另一端、第一二極管的正極、第二二極管的負極和放大器的輸入端連地，第二電阻的另一端、放大器的輸入端分別和第三電阻相連，第三電阻的另一端、放大器的輸出端、第四電阻分別和施密特觸發器的輸入端相連，第四電阻的另一端和放大器均連接5v電源；第一電路單元的施密特觸發器的輸出端和或門的第一輸入端相連，第二電路單元的施密特觸發器的輸出端和或門的第二輸入端相連。本專利技術的有益效果在于相比于傳統的磁電式轉速傳感器，熱冗余磁電式轉速傳感器增加了一組獨立的感應線圈和信號處理電路，這樣就實現了磁電式轉速傳感器的熱備份，在任何一組線圈出現故障時可保證傳感器正常工作，大大的提高了磁電式轉速傳感器的可靠性，進而也同時提高了被測物如柴油機、汽油機、燃氣輪機等的可靠性。附圖說明圖I為熱冗余式磁電轉速傳感器的結構圖；圖2為熱冗余式磁電轉速傳感器的工作示意圖；圖3為冗余的轉速采集與處理電路圖； 圖4為兩組線圈正常工作邏輯關系圖；圖5為一組線圈斷路的邏輯關系圖；圖6為所有線圈斷路的邏輯關系圖。具體實施例方式下面給出本專利技術的優選實施方式，并結合附圖加以說明。它主要由以下幾部分組成一根永久磁鐵(圖I中I),兩組獨立的感應線圈(圖I中2和3)，信號處理電路(圖I中4)，傳感器殼體(圖I中5)。它的特征在于當被測轉軸圖2中(6)帶動測速齒輪圖2中(8)轉動時，測速齒輪與傳感器之間的間隙圖2中(7)會產生周期性的變化，從而導致通過兩組獨立線圈的磁通量產生周期性的變化，這樣就在在線圈中產生周期性的電壓變化，這種變化規律近似于正弦波。因為這種冗余式的傳感器有兩組獨立的感應線圈，這兩組完全相同的感應線圈以同樣的纏繞方式纏繞在永久磁鐵上，因為輸出的電壓只與測速齒輪和傳感器的間隙、線圈匝數、磁通量、轉速有關，所以這兩組完全相同的感應線圈會得到兩個相位、幅值均相同的輸入信號。把這兩組感應信號輸入到信號處理電路中，如圖2所示，本方案是將信號處理電路安裝在傳感器內，根據需要也可以將信號處理電路安裝在外部。如圖3所示的信號處理電路中處理SINl的信號部分里電阻R3、R4、R5、R12串聯，U3B和UlA串聯，C53、D3、D5并聯，然后在UlA輸出一個方波信號。在處理SIN2的信號部分里電阻R7、R8、R9、R13串聯，U3A和UlB串聯，C54、D4、D6并聯，然后在UlB輸出一個方波信號,這個信號與UlA輸出的方波信號通過或門U2A輸出。在圖3的信號處理電路中R3與C53的作用是過濾高頻噪聲，R7與C54具有同樣作用；D3與D5的作用是限制進入放大器(U3B)兩端的電壓，保護電路，D4與D6具有同樣作用；U3B與U3A的作用是放大信號；U1A與UlB的作用是去除毛刺信號與駝峰干擾，輸出方波信號；U2A是或門，作用是保證兩組信號中即便有一組出現故障也能保證信號正常，只有兩組信號全部出現故障才會導致輸出信號一直為低電平。這樣只要兩組獨立的感應線圈有一組的測速信號正常，傳感器就可以正常工作。通過兩組獨立的感應線圈以及信號處理電路就可以實現了磁電式轉速傳感器的熱冗余。如附圖2所示，將轉速傳感器固定，在傳感器尾端有一個輸出端口。保證轉速傳感器與測速齒輪之間的安裝間隙(7)，隨著這個間隙的增加，傳感器的輸出靈敏度迅速降低。而且在大間隙的情況下，傳感器輸出電壓干擾較大，因此，在確保正常使用的前提下，安裝間隙(7)應因可能小。安裝完成后，將獨立感應線圈I (2)纏繞在永久磁鐵(I)的前半部分上，然后以相同的纏繞方式把獨立感應線圈2 (3)纏繞在永久磁鐵(I)的后半部分上。獨立感應線圈I (2)與獨立感應線圈2 (3)中靠近測速齒輪一端的接頭分別與圖3信號處理電路中的SINl與SIN2相連，另一端分別接地。圖3中Vcc是12V的高電平，AGND表示接地。圖2中SINl與SIN2分別是圖I中獨立感應線圈I (2)與獨立感應線圈2 (3)產生的感應電動勢信號。這兩組獨立的信號SINl與SIN2經過如圖2的轉速采集與處理電路后，去除高頻噪聲、去除毛刺信號與駝峰干擾，整形濾波后得到兩組相同的方波信號。這兩組方波信號最后通過圖2中的或門(U2A)最后得到SOUT輸出信號。如圖3所示，轉速傳感器中兩組獨立的感應線圈得到是近似于圖3中①的正弦波信號，經過濾波整形后在進入或門(U2A)前得到如②所示的方波信號，然后信號②經過或門(U2A)后得到如③的輸出信號。如圖4當兩組信號中有一組出現故障沒有信號輸入時并不影響得到③的輸出信號，只有在如圖5時，兩組信號全部出現故障沒有信號輸入時才會使③一直輸出低電平，即此傳感器出現故障。權利要求1.ー種熱冗余磁電式轉速傳感器，其特征在于包括一根永久磁鐵、第一獨立感應線圈、第二獨立感應線圈、信號處理電路以及傳感器殼體，第一獨立感應線圈與第二獨立感應線圈纏繞在永久磁鐵上并將永久磁鐵固定在傳感器殼體中，使永久磁鐵的軸線與傳感器殼體的中心軸線重合，兩組獨立感應本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種熱冗余磁電式轉速傳感器，其特征在于：包括一根永久磁鐵、第一獨立感應線圈、第二獨立感應線圈、信號處理電路以及傳感器殼體，第一獨立感應線圈與第二獨立感應線圈纏繞在永久磁鐵上并將永久磁鐵固定在傳感器殼體中，使永久磁鐵的軸線與傳感器殼體的中心軸線重合，兩組獨立感應線圈分別與信號處理電路相連接，傳感器殼體兩端的中心位置均開有孔，靠近信號處理電路的一端用于導出導線，另一端用于接收探測信號。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：宋恩哲，陰美梁，朱俊俊，儀土海，張占虎，紀常溪，孫義，況涪洪，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：
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