磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置、系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置、系統(tǒng)及其方法，裝置包括信號(hào)處理單元，以及與信號(hào)處理單元相連的磁敏感器件，磁敏感器件用于感應(yīng)來自外部的測(cè)速齒輪隨被測(cè)物體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)。自檢裝置還包括設(shè)置在磁敏感器件相對(duì)上部的線圈，當(dāng)被測(cè)物體靜止時(shí)，向線圈加入交變的電信號(hào)，交變的電信號(hào)在磁敏感器件的相對(duì)上部產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，該交變的磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)磁敏感器件向信號(hào)處理單元輸出速度信號(hào)，通過檢測(cè)該速度信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正常。本發(fā)明無需被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)，就能夠解決在靜態(tài)條件下對(duì)磁轉(zhuǎn)速傳感器的性能進(jìn)行自檢的技術(shù)問題，適用范圍廣泛、檢測(cè)簡(jiǎn)單準(zhǔn)確。
【專利說明】磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置、系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于計(jì)算運(yùn)動(dòng)物體速度及加速度的磁轉(zhuǎn)速傳感器的自檢裝置、系統(tǒng)及其方法，可以被廣泛地應(yīng)用于如機(jī)車的列控系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)，汽車ABS系統(tǒng)等各類系統(tǒng)中。
【背景技術(shù)】
[0002]磁轉(zhuǎn)速傳感器是一類通過感應(yīng)磁場(chǎng)變化來輸出與轉(zhuǎn)速相關(guān)的電信號(hào)的傳感器，它包括如:磁電轉(zhuǎn)速傳感器、霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、巨磁阻轉(zhuǎn)速傳感器等。磁轉(zhuǎn)速傳感器通常因?yàn)橛糜谟?jì)算運(yùn)動(dòng)物體的速度及加速度而被廣泛地應(yīng)用于如:機(jī)車的列控系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)，汽車的ABS系統(tǒng)等各類系統(tǒng)中。因?yàn)檫@類系統(tǒng)往往是與安全直接相關(guān)聯(lián)的，所以如果系統(tǒng)在正式工作前能進(jìn)行自我檢測(cè)，則能夠大大的提高系統(tǒng)的安全性。因此，轉(zhuǎn)速傳感器作為這些系統(tǒng)的關(guān)鍵部件能否進(jìn)行可靠的自檢就顯得尤為重要。而現(xiàn)有轉(zhuǎn)速傳感器的自檢方式是先讓被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)起來，然后通過系統(tǒng)檢測(cè)轉(zhuǎn)速傳感器的輸出信號(hào)來判斷傳感器的工作狀態(tài)正常與否。目前，用于轉(zhuǎn)速測(cè)量的霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、磁電轉(zhuǎn)速傳感器、巨磁阻傳感器等磁類傳感器都無法在靜態(tài)下實(shí)現(xiàn)傳感器性能的檢測(cè)。
[0003]如附圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的磁轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)速系統(tǒng)一般包括:信號(hào)處理單元1、磁敏感器件4和測(cè)速齒輪5，在測(cè)速齒輪5的磁頂10的部位設(shè)置有磁鐵2。磁轉(zhuǎn)速傳感器則通常包括信號(hào)處理單元I和磁敏感器件4。磁敏感器件4處在一個(gè)磁場(chǎng)中，當(dāng)測(cè)速齒輪5隨被測(cè)物體旋轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)置在測(cè)速齒輪5的磁頂10部位的磁鐵2交替通過磁敏感器件4，從而在磁敏感器件4的周圍產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng)。磁敏感器件4通過感應(yīng)該交變的磁場(chǎng)變化從而產(chǎn)生交變的電信號(hào)，通過檢測(cè)這個(gè)交變的電信號(hào)的頻率就可以計(jì)算出測(cè)速齒輪5的轉(zhuǎn)速，從而計(jì)算出被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度。而傳統(tǒng)的磁轉(zhuǎn)速傳感器只有在測(cè)速齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才有信號(hào)輸出，一旦被測(cè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，磁轉(zhuǎn)速傳感器無速度信號(hào)輸出也就無法檢測(cè)磁轉(zhuǎn)速傳感器的磁敏感器件4、信號(hào)處理單元I以及磁轉(zhuǎn)速傳感器與上位機(jī)連接的好壞。
[0004]因此，現(xiàn)有磁轉(zhuǎn)速傳感器的自檢方式主要存在兩個(gè)技術(shù)缺陷:
[0005](I)現(xiàn)有檢測(cè)系統(tǒng)要對(duì)磁轉(zhuǎn)速傳感器進(jìn)行自檢就必須讓先使被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)起來，無法實(shí)現(xiàn)被測(cè)物體在靜止條件下的自檢；
[0006](2)現(xiàn)有檢測(cè)系統(tǒng)沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器的輸出頻率是否準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置、系統(tǒng)及其方法，能夠解決在靜態(tài)條件下對(duì)磁轉(zhuǎn)速傳感器性能進(jìn)行自檢的技術(shù)問題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置，包括信號(hào)處理單元，以及與所述信號(hào)處理單元相連的磁敏感器件，所述磁敏感器件用于感應(yīng)來自外部的測(cè)速齒輪隨被測(cè)物體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)。所述自檢裝置還包括設(shè)置在所述磁敏感器件相對(duì)上部的線圈，當(dāng)所述被測(cè)物體靜止時(shí)，向所述線圈加入交變的電信號(hào)，所述交變的電信號(hào)在所述磁敏感器件的相對(duì)上部產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，所述交變的磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)所述磁敏感器件向所述信號(hào)處理單元輸出速度信號(hào)，通過檢測(cè)所述速度信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正常。
[0009]優(yōu)選的，所述磁敏感器件通過感應(yīng)來自外部的安裝在所述測(cè)速齒輪上的磁鐵產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)來檢測(cè)被測(cè)物體的旋轉(zhuǎn)速度。
[0010]優(yōu)選的，所述自檢裝置還包括設(shè)置在所述線圈相對(duì)上部的磁鐵，所述測(cè)速齒輪采用導(dǎo)磁材料；當(dāng)所述被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述測(cè)速齒輪的磁頂和磁谷交替通過所述磁敏感器件，從而在所述磁敏感器件的周圍產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。
[0011]優(yōu)選的，所述自檢裝置還包括電纜線、外罩和定位塊。所述線圈纏繞在所述定位塊的外部，所述線圈和定位塊設(shè)置在所述外罩的內(nèi)部。所述線圈還包括鐵芯，所述磁鐵、鐵芯和磁敏感器件從上至下設(shè)置在所述定位塊中。用于連接所述磁敏感器件的電纜線穿過所述定位塊、外罩后與所述信號(hào)處理單元相連。用于連接所述線圈的電纜線穿過所述定位塊、夕卜罩后與自檢信號(hào)端相連。
[0012]優(yōu)選的，所述磁敏感器件向所述信號(hào)處理單元輸出速度信號(hào)的頻率與向所述線圈加入交變的電信號(hào)的頻率相等。
[0013]優(yōu)選的，當(dāng)所述被測(cè)物體靜止時(shí)，向所述線圈加入交變的電信號(hào)為正弦信號(hào)或余
弦信號(hào)。
[0014]本發(fā)明還另外具體提供了一種基于上述磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置的磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢系統(tǒng)，包括:上位機(jī)、如上所述的磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置，以及測(cè)速齒輪。所述上位機(jī)為所述信號(hào)處理單元、磁敏感器件提供工作電源，并向所述線圈提供交變的電信號(hào)。當(dāng)所述被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述測(cè)速齒輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所述磁敏感器件將感應(yīng)到的隨所述測(cè)速齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)變化的脈沖信號(hào)傳輸至所述信號(hào)處理單元進(jìn)行放大、整形處理后輸出至所述上位機(jī)。當(dāng)所述被測(cè)物體靜止時(shí)，所述測(cè)速齒輪靜止，所述上位機(jī)向所述線圈輸出交變的電信號(hào)，所述交變的電信號(hào)通過所述線圈產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，所述磁敏感器件將感應(yīng)到的交變的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成速度信號(hào)，并將所述速度信號(hào)輸出至所述信號(hào)處理單元進(jìn)行放大、整形處理后輸出至所述上位機(jī)，所述上位機(jī)通過檢測(cè)所述速度信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正常。
[0015]本發(fā)明還另外具體提供了一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢方法，包括以下步驟:
[0016]當(dāng)所述被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述測(cè)速齒輪發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所述磁敏感器件將感應(yīng)到的隨所述測(cè)速齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)變化的脈沖信號(hào)傳輸至所述信號(hào)處理單元進(jìn)行放大、整形處理后輸出至所述上位機(jī)；
[0017]當(dāng)所述被測(cè)物體靜止時(shí)，所述測(cè)速齒輪靜止，所述上位機(jī)向所述線圈輸出交變的電信號(hào)，所述交變的電信號(hào)通過所述線圈產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，所述磁敏感器件將感應(yīng)到的交變的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成速度信號(hào)，并將所述速度信號(hào)輸出至所述信號(hào)處理單元進(jìn)行放大、整形處理后輸出至所述上位機(jī)，所述上位機(jī)通過檢測(cè)所述速度信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正
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[0018]優(yōu)選的，在所述線圈的相對(duì)上部設(shè)置磁鐵，所述測(cè)速齒輪采用導(dǎo)磁材料。當(dāng)所述被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述測(cè)速齒輪的磁頂和磁谷交替通過所述磁敏感器件，從而在所述磁敏感器件的周圍產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。
[0019]優(yōu)選的，所述磁敏感器件向所述信號(hào)處理單元輸出速度信號(hào)的頻率與向所述線圈加入交變的電信號(hào)的頻率相等。
[0020]通過實(shí)施上述本發(fā)明提供的磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置、系統(tǒng)及其方法，具有如下技術(shù)效果:
[0021](I)本發(fā)明無需被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)，在靜態(tài)條件下即可完成各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)試，從而檢測(cè)出磁轉(zhuǎn)速傳感器工作正常與否；
[0022](2)本發(fā)明的自檢信號(hào)是由上位機(jī)發(fā)出，也就是說自檢時(shí)即可以確切地知道磁轉(zhuǎn)速傳感器應(yīng)該輸出的速度信號(hào)的頻率，從而可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出磁轉(zhuǎn)速傳感器的輸出頻率是否準(zhǔn)確；
[0023](2)本發(fā)明通過提供的一個(gè)特定頻率的交變信號(hào)，從而輸出頻率與其相一致的轉(zhuǎn)速信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正常，因?yàn)樽詸z是基于磁轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理，所以自檢的結(jié)果真實(shí)可信。同時(shí)，由于自檢信號(hào)是自主產(chǎn)生，因此系統(tǒng)可以確切地判斷出磁轉(zhuǎn)速傳感器的輸出頻率是否正確，本發(fā)明適用范圍廣泛、檢測(cè)簡(jiǎn)單準(zhǔn)確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是現(xiàn)有技術(shù)磁轉(zhuǎn)速傳感器的結(jié)構(gòu)原理框圖；
[0026]圖2是本發(fā)明磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置一種【具體實(shí)施方式】的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3是本發(fā)明磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0028]圖4是本發(fā)明磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置一種【具體實(shí)施方式】中定位塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中:1-信號(hào)處理單元，2-磁鐵，3-線圈，4-磁敏感器件，5-測(cè)速齒輪，6_電纜線，7-夕卜罩,8-鐵芯，9_定位塊，10-石茲頂，11-磁谷。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]如附圖2至附圖4所示，給出了本發(fā)明磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置、系統(tǒng)及其方法的具體實(shí)施例，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0032]目前，在現(xiàn)有技術(shù)中，用于轉(zhuǎn)速測(cè)量的霍爾轉(zhuǎn)速傳感器、磁電轉(zhuǎn)速傳感器、巨磁阻傳感器等磁類傳感器都無法在靜態(tài)下實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器性能的檢測(cè)。為了解決這一問題，本發(fā)明具體實(shí)施例提出了一種在靜態(tài)條件下對(duì)磁轉(zhuǎn)速傳感器性能進(jìn)行自檢的裝置、系統(tǒng)及其方法的技術(shù)方案。[0033]如附圖2所示，一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置的具體實(shí)施例，包括信號(hào)處理單元1，以及與信號(hào)處理單元I相連的磁敏感器件4，磁敏感器件4用于感應(yīng)來自外部的測(cè)速齒輪5隨被測(cè)物體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)。自檢裝置還包括設(shè)置在磁敏感器件4相對(duì)上部的線圈
3。當(dāng)被測(cè)物體靜止時(shí)，向線圈3加入一個(gè)用于自檢的交變的電信號(hào)，交變的電信號(hào)在磁敏感器件4的相對(duì)上部產(chǎn)生交變的磁場(chǎng),交變的磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)磁敏感器件4向信號(hào)處理單兀I輸出速度信號(hào)，通過檢測(cè)速度信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正常。
[0034]作為本發(fā)明裝置一種典型的具體實(shí)施例，向線圈3加入的交變的電信號(hào)可以是正弦信號(hào)或余弦信號(hào)等交變的電信號(hào)，交變的電信號(hào)也可以是其它交變的電信號(hào)。此時(shí)，磁敏感器件4向信號(hào)處理單元I輸出速度信號(hào)的頻率與向線圈3加入交變的電信號(hào)的頻率相
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[0035]根據(jù)磁轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理，只要在磁敏感器件4的周圍產(chǎn)生強(qiáng)度足夠的交變磁場(chǎng)，磁敏感器件4就能夠輸出相應(yīng)的速度信號(hào)。本發(fā)明具體實(shí)施例根據(jù)這一原理，在磁敏感器件4的相對(duì)上部加入一個(gè)線圈3，并向線圈3加入交變的電信號(hào)后，根據(jù)電磁感應(yīng)定理，在垂直于線圈3的方向?qū)a(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng),這個(gè)交變的磁場(chǎng)將驅(qū)動(dòng)磁敏感器件4產(chǎn)生相應(yīng)的速度信號(hào)。因此當(dāng)被測(cè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，只要向線圈3加入一個(gè)交變的電信號(hào)就能得到頻率與電信號(hào)頻率相等的速度信號(hào)，通過檢測(cè)這個(gè)速度信號(hào)的相應(yīng)指標(biāo)(如:信號(hào)頻率、相位或幅值等)就可以判斷轉(zhuǎn)速傳感器是否正常。
[0036]作為本發(fā)明裝置一種典型的具體實(shí)施例，磁敏感器件4進(jìn)一步采用霍爾轉(zhuǎn)速傳感器。磁敏感器件4進(jìn)一步由上位機(jī)提供4.5?24V直流電源，上位機(jī)同時(shí)與信號(hào)處理單元I相連。
[0037]作為本發(fā)明裝置一種較佳的具體實(shí)施例，如附圖2所示，自檢裝置還進(jìn)一步包括設(shè)置在線圈3相對(duì)上部的磁鐵2，測(cè)速齒輪5采用低碳鋼導(dǎo)磁材料。當(dāng)被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)速齒輪5的磁頂10和磁谷11交替通過磁敏感器件4，從而在磁敏感器件4的周圍產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。這種方式不僅省去了必須在每個(gè)測(cè)速齒輪5的磁頂10設(shè)置磁鐵的復(fù)雜操作過程，而且通過磁鐵2與采用低碳鋼導(dǎo)磁材料的測(cè)速齒輪5相配合，使得在磁敏感器件4的周圍產(chǎn)生的交變的磁場(chǎng)更加穩(wěn)定準(zhǔn)確，且不易受到環(huán)境干擾。同時(shí)，交變的磁場(chǎng)的變化頻率完全由測(cè)速齒輪5的磁頂10和磁谷11，即由測(cè)速齒輪5的齒數(shù)來決定，可以實(shí)現(xiàn)更加精確的速度測(cè)量。
[0038]作為本發(fā)明裝置的另一種具體實(shí)施例，在測(cè)速齒輪5的磁頂10部位安裝有磁鐵2。磁敏感器件4通過感應(yīng)來自外部的安裝在測(cè)速齒輪5上的磁鐵2產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)來檢測(cè)被測(cè)物體的旋轉(zhuǎn)速度。
[0039]作為本發(fā)明裝置一種典型的具體實(shí)施例，如附圖3所示，自檢裝置還進(jìn)一步包括電纜線6、外罩7和定位塊9，線圈3纏繞在定位塊9的外部，線圈3和定位塊9設(shè)置在外罩7的內(nèi)部。線圈3還包括鐵芯8，磁鐵2、鐵芯8和磁敏感器件4從上至下設(shè)置在定位塊9中。用于連接磁敏感器件4的電纜線6穿過定位塊9、外罩7后與信號(hào)處理單元I相連，用于連接線圈3的電纜線6穿過定位塊9、外罩7后與自檢信號(hào)端相連。如附圖4所示，定位塊9不僅用于安裝和固定磁鐵2、鐵芯8和磁敏感器件4的位置，同時(shí)還作為線圈3的安裝骨架。
[0040]如附圖2所示，一種基于上述磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置的轉(zhuǎn)速傳感器自檢系統(tǒng)的具體實(shí)施例，包括:上位機(jī)、上述磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置，以及測(cè)速齒輪5。上位機(jī)為信號(hào)處理單元1、磁敏感器件4提供工作電源，并向線圈3提供交變的電信號(hào)。當(dāng)被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)速齒輪5發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，磁敏感器件4將感應(yīng)到的隨測(cè)速齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)變化的脈沖信號(hào)傳輸至信號(hào)處理單元I進(jìn)行放大、整形處理后輸出至上位機(jī)。當(dāng)被測(cè)物體靜止時(shí)，測(cè)速齒輪5靜止，上位機(jī)向線圈3輸出交變的電信號(hào)，交變的電信號(hào)通過線圈3產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，磁敏感器件4將感應(yīng)到的交變的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成速度信號(hào)，并將速度信號(hào)輸出至信號(hào)處理單元I進(jìn)行放大、整形處理后輸出至上位機(jī)，上位機(jī)通過檢測(cè)該速度信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正常。
[0041]本發(fā)明具體實(shí)施例描述的磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢系統(tǒng)技術(shù)方案通過加入線圈3，并向線圈3加入用于自檢的交變的電信號(hào)，在磁敏感器件4的相對(duì)上部產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，再由磁敏感器件4產(chǎn)生速度信號(hào)，通過檢測(cè)該速度信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)在被測(cè)物體處于靜態(tài)條件下，判斷出磁敏感器件4、信號(hào)處理單元1，再到上位機(jī)的各個(gè)部件，以及整個(gè)速度檢測(cè)鏈路的工作是否正常。
[0042]一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢方法的具體實(shí)施例，包括以下步驟:
[0043]當(dāng)被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)速齒輪5發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，磁敏感器件4將感應(yīng)到的隨測(cè)速齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)變化的脈沖信號(hào)傳輸至信號(hào)處理單元I進(jìn)行放大、整形處理后輸出至上位機(jī)；
[0044]當(dāng)被測(cè)物體靜止時(shí)，測(cè)速齒輪5靜止，上位機(jī)向線圈3輸出交變的電信號(hào)，交變的電信號(hào)通過線圈3產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，磁敏感器件4將感應(yīng)到的交變的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成速度信號(hào)，并將速度信號(hào)輸出至信號(hào)處理單元I進(jìn)行放大、整形處理后輸出至上位機(jī)，上位機(jī)通過檢測(cè)該速度信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正常。
[0045]作為本發(fā)明一種較佳的具體實(shí)施例，在線圈3的相對(duì)上部設(shè)置磁鐵2，測(cè)速齒輪5采用導(dǎo)磁材料。當(dāng)被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)速齒輪5的磁頂10和磁谷11交替通過磁敏感器件
4,從而在磁敏感器件4的周圍產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。
[0046]作為本發(fā)明一種典型的具體實(shí)施例，磁敏感器件4向信號(hào)處理單兀I輸出速度信號(hào)的頻率與向線圈3加入交變的電信號(hào)的頻率相等。
[0047]本發(fā)明具體實(shí)施例描述的磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置、系統(tǒng)及其方法根據(jù)磁轉(zhuǎn)速傳感器的工作原理，提出了一種可以在靜態(tài)下檢測(cè)磁轉(zhuǎn)速傳感器工作是否正常的技術(shù)方案。該方案不需要被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)，在靜態(tài)下即可完成各項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)，同時(shí)因?yàn)樽詸z信號(hào)是由上位機(jī)發(fā)出，所以在自檢時(shí)可以確切地知道磁轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)際應(yīng)當(dāng)輸出的速度信號(hào)的頻率，從而可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出磁轉(zhuǎn)速傳感器的輸出頻率是否準(zhǔn)確。同時(shí)，本發(fā)明具體實(shí)施例還提出了一種將在靜態(tài)條件下實(shí)現(xiàn)自檢，在運(yùn)動(dòng)條件下實(shí)現(xiàn)測(cè)速兩種功能進(jìn)行充分有機(jī)融合的結(jié)構(gòu)，定位塊9不僅實(shí)現(xiàn)了磁鐵2、鐵芯8和磁敏感器件4的安裝定位功能，同時(shí)還作為線圈3的安裝骨架，用于纏繞線圈。
[0048]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0049]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和技術(shù)方案的情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置，包括信號(hào)處理單元(I)，以及與所述信號(hào)處理單元(I)相連的磁敏感器件(4)，所述磁敏感器件(4)用于感應(yīng)來自外部的測(cè)速齒輪(5)隨被測(cè)物體旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)，其特征在于:所述自檢裝置還包括設(shè)置在所述磁敏感器件(4)相對(duì)上部的線圈⑶；當(dāng)所述被測(cè)物體靜止時(shí)，向所述線圈⑶加入交變的電信號(hào)，所述交變的電信號(hào)在所述磁敏感器件(4)的相對(duì)上部產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，所述交變的磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)所述磁敏感器件(4)向所述信號(hào)處理單元(I)輸出速度信號(hào)，通過檢測(cè)所述速度信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正常。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置，其特征在于:所述磁敏感器件(4)通過感應(yīng)來自外部的安裝在所述測(cè)速齒輪(5)上的磁鐵(2)產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)來檢測(cè)被測(cè)物體的旋轉(zhuǎn)速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置，其特征在于:所述自檢裝置還包括設(shè)置在所述線圈(3)相對(duì)上部的磁鐵(2)，所述測(cè)速齒輪(5)采用導(dǎo)磁材料；當(dāng)所述被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述測(cè)速齒輪(5)的磁頂(10)和磁谷(11)交替通過所述磁敏感器件(4)，從而在所述磁敏感器件(4)的周圍產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置，其特征在于:所述自檢裝置還包括電纜線(6)、外罩(7)和定位塊(9)，所述線圈(3)纏繞在所述定位塊(9)的外部，所述線圈(3)和定位塊(9)設(shè)置在所述外罩(7)的內(nèi)部，所述線圈(3)還包括鐵芯(8)，所述磁鐵(2)、鐵芯(8)和磁敏感器件(4)從上至下設(shè)置在所述定位塊(9)中；用于連接所述磁敏感器件(4)的電纜線(6)穿過所述定位塊(9)、外罩(7)后與所述信號(hào)處理單元(I)相連，用于連接所述線圈(3)的電纜線(6)穿過所述定位塊(9)、外罩(7)后與自檢信號(hào)端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置，其特征在于:所述磁敏感器件(4)向所述信號(hào)處理單元(I)輸出速度信號(hào)的頻率與向所述線圈(3)加入交變的電信號(hào)的頻率相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置，其特征在于:當(dāng)所述被測(cè)物體靜止時(shí)，向所述線圈(3)加入交變的電信號(hào)為正弦信號(hào)或余弦信號(hào)。
7.一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢系統(tǒng)，其特征在于，包括:上位機(jī)、如權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢裝置，以及測(cè)速齒輪(5)，所述上位機(jī)為所述信號(hào)處理單元(I)、磁敏感器件(4)提供工作電源，并向所述線圈(3)提供交變的電信號(hào)；當(dāng)所述被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述測(cè)速齒輪(5)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，所述磁敏感器件(4)將感應(yīng)到的隨所述測(cè)速齒輪(5)轉(zhuǎn)動(dòng)變化的脈沖信號(hào)傳輸至所述信號(hào)處理單元(I)進(jìn)行放大、整形處理后輸出至所述上位機(jī)；當(dāng)所述被測(cè)物體靜止時(shí)，所述測(cè)速齒輪(5)靜止，所述上位機(jī)向所述線圈(3)輸出交變的電信號(hào)，所述交變的電信號(hào)通過所述線圈(3)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，所述磁敏感器件(4)將感應(yīng)到的交變的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成速度信號(hào)，并將所述速度信號(hào)輸出至所述信號(hào)處理單元(I)進(jìn)行放大、整形處理后輸出至所述上位機(jī)，所述上位機(jī)通過檢測(cè)所述速度信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正常。
8.—種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢方法，其特征在于，包括以下步驟: 當(dāng)所述被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述測(cè)速齒輪(5)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),所述磁敏感器件(4)將感應(yīng)到的隨所述測(cè)速齒輪(5)轉(zhuǎn)動(dòng)變化的脈沖信號(hào)傳輸至所述信號(hào)處理單元(I)進(jìn)行放大、整形處理后輸出至所述上位機(jī)；當(dāng)所述被測(cè)物體靜止時(shí)，所述測(cè)速齒輪(5)靜止，所述上位機(jī)向所述線圈(3)輸出交變的電信號(hào)，所述交變的電信號(hào)通過所述線圈(3)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，所述磁敏感器件(4)將感應(yīng)到的交變的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換成速度信號(hào)，并將所述速度信號(hào)輸出至所述信號(hào)處理單元(I)進(jìn)行放大、整形處理后輸出至所述上位機(jī)，所述上位機(jī)通過檢測(cè)所述速度信號(hào)來判斷磁轉(zhuǎn)速傳感器是否正常。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢方法，其特征在于:在所述線圈(3)的相對(duì)上部設(shè)置磁鐵(2)，所述測(cè)速齒輪(5)采用導(dǎo)磁材料；當(dāng)所述被測(cè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述測(cè)速齒輪(5)的磁頂(10)和磁谷(11)交替通過所述磁敏感器件(4)，從而在所述磁敏感器件(4)的周圍產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種磁轉(zhuǎn)速傳感器自檢方法，其特征在于:所述磁敏感器件(4)向所述信號(hào)處理單元(I)輸出速度信號(hào)的頻率與向所述線圈(3)加入交變的電信號(hào)的頻率相等。
【文檔編號(hào)】G01P21/02GK103954799SQ201410217883
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】李蘇紅, 賀雄, 李克 申請(qǐng)人:湖南湘依鐵路機(jī)車電器股份有限公司