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原文传递一种基于时分复用技术的多通道磨粒检测装置

专利名称：	一种基于时分复用技术的多通道磨粒检测装置
摘要：	本实用新型涉及一种基于时分复用技术的多通道磨粒检测装置。本实用新型由激励信号源产生正弦波信号加载到n路传感器上，通过采样时钟产生模块产生采用时钟信号，方波产生模块将信号源发出的同步时钟信号处理成方波信号，一级信号合成模块、二级信号合成模块和信号采集与提取模块，采集提取流经传感器的油液包含金属颗粒时会改变传感器输出信号的幅值，检测金属磨粒的信息。本实用新型基于时分复用原理，使n个传感器工作在不同的时间段，在n个周期中分别将n路正弦波信号抬高，截取n路信号中高于正弦波幅值的信号合成为一路信号输出，该输出信号即包含n路正弦波的峰值变化信息。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	大连海事大学
发明人：	刘连坤;武森;刘大壮;刘志坚;苑海超;潘新祥;张晓杰
专利状态：	有效
申请日期：	2018-09-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201821525690.2
公开号：	CN209043758U
代理机构：	大连东方专利代理有限责任公司
代理人：	赵淑梅;李洪福
分类号：	G01N15/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	116026 辽宁省大连市高新园区凌海路1号
主权项：	1.一种基于时分复用技术的多通道磨粒检测装置，其特征在于，包括激励信号源、分信号模块、采样时钟产生模块、传感器模块、方波产生模块、一级信号合成模块、二级信号合成模块、信号采集与提取模块，其中：所述激励信号源用于产生正弦波激励信号和同步时钟信号，所述分信号模块，接收信号源产生的正弦波激励信号，并将激励信号源的信号分成n+1路相同的正弦波激励信号，其中n路正弦波信号分别输入到n路传感器，1路正弦波信号输入到采样时钟产生模块；分信号模块包括一电压跟随器，用以消除负载变化对激励信号源输出信号的影响，起到稳定信号源输出信号幅值的作用，所述电压跟随器连接n+1个输出口，用以输出n+1路幅值、频率、相位相同的正弦波信号；所述采样时钟产生模块，包括移相电路、过零比较器，所述移相电路包括电阻、可调电阻、电容和运算放大器，通过调节可调电阻的阻值，使输入的正弦波信号实现0～180°任意角度相位移动，移相电路用于将接收分信号模块输出的1路正弦波信号移动90°；过零比较器将1路正弦波信号处理成方波信号，即采样时钟信号，采样时钟信号的方波上升沿对应传感器输出的正弦波信号的峰值，从而能够通过采样时钟信号控制信号采集模块的信号采集卡采集到二级信号合成模块输出的一路输出信号的峰值；所述传感器模，块包括n个负载有待检测磨粒油液的传感器，分别对应接收移相模块输出的n路正弦波信号，每个传感器包括电感电容并联谐振电路和反相放大电路；电感电容并联谐振电路阻抗以反相放大方式输出； n路方波产生模块，接收激励信号源发出的同步时钟信号，用同步时钟产生n路方波信号，n路方波产生模块包括二进制计数器、n进制计数器、n进制译码器和反相器，所述二进制计数器用于将输入同步时钟信号的周期增加为正弦波激励信号周期的2倍，使n路方波信号的高电平持续一个正弦波激励信号周期；所述n进制计数器，连接二进制计数器的输出，用于计数二进制计数器输出的方波数量，循环输出二进制数0～n-1，所述二进制数0～n-1传送给n进制译码器，用于产生n路方波信号，n路方波信号特点是n个周期中只有一个周期是低电平，其他周期为高电平，采用反相器处理后使方波信号的高电平变为低电平，低电平变为高电平；所述一级信号合成模块包括n个求和电路，用于将接收的n路方波产生模块的方波信号与n路传感器模块输出的正弦波信号进行一一对应合成；所述二级信号合成模块包括n个二极管和一个求和电路，n个二极管分别对应接收一级信号合成模块输出的合成的n路正弦波信号，n个二极管具有单向导通作用，使接收的合成的n路正弦波信号中高于传感器模块无磨粒经过时输出的正弦波幅值的信号通过，截取高于传感器模块无磨粒经过时输出的正弦波幅值的信号得到所述截取后的n路正弦波信号，通过求和电路将截取后的n路正弦波信号合成为一路信号输出；所述信号采集与提取模块，用于采集并提取所述一路信号输出的峰值。 2.根据权利要求1所述的基于时分复用技术的多通道磨粒检测装置，其特征在于，所述传感器模块的电感电容并联谐振电路由电感线圈与电容组成，电感线圈等效为电感串联一个电阻,当油液中的金属磨粒通过传感器线圈时会引起电感线圈电感变化，从而引起谐振电路阻抗变化。 3.根据权利要求2所述的基于时分复用技术的多通道磨粒检测装置，其特征在于，所述传感器模块的n个传感器的电感线圈采用相同的规格尺寸，与电容值相同的电容并联形成相同的并联谐振电路，保证n个传感器具有相同的检测灵敏度。 4.根据权利要求1所述的基于时分复用技术的多通道磨粒检测装置，其特征在于，所述n路方波产生模块的n为1-10的整数，n大于10时，方波产生模块采用单片机。 5.根据权利要求1所述的基于时分复用技术的多通道磨粒检测装置，其特征在于，所述二级信号合成模块的二极管为具有快恢复特性的检波二极管。
所属类别：	实用新型