[发明专利]LVDT传感器信号检测装置、方法、伺服驱动系统

说明书

本申请属于自动化控制技术领域，具体涉及一种LVDT传感器信号检测装置、方法、伺服驱动系统。该装置包括：偏置电压加载模块、信号采集模块、判断模块，偏置电压加载模块与LVDT传感器的副边线圈连接，用于在副边线圈上加载预设的直流偏置电压；信号采集模块与LVDT传感器的副边线圈连接，用于接收副边线圈输出的电压信号，通过滤波得到直流电压信号；判断模块与信号采集模块连接，用于将直流电压信号与预设的断线阈值比较，确定LVDT传感器中发生断线的线圈。本申请的装置仅在副边线圈加载偏置电压进行检测，因此电路简洁可靠，对检测信号的判断方法简单。

技术领域

本申请属于自动化控制技术领域，具体涉及一种LVDT传感器信号检测装置、方法、伺服驱动系统。

背景技术

线性可变差动变压器(Linear Variable Differential Transformer LVDT)可将以机械方式耦合的物体的直线运动转换为对应的电气信号。LVDT的活动元件是导磁性材料的铁芯，可在线圈的中空孔内沿轴向自由移动。运行时，由具有适当振幅和频率的交流电对LVDT的初级绕组进行通电，这一过程称为初级励磁，LVDT的电气输出信号是两个次级绕组之间的差分交流电压，随铁芯在LVDT线圈内的轴向位置而异。

伺服驱动系统是工业现场的一个重要组件，其中LVDT传感器的断线故障会直接导致伺服驱动系统的工作异常，因此在实际使用过程中需要对LVDT传感器的断线进行检测。

断线检测方法对于设备的正常运行和工艺的正常执行有很重要的作用。现有的LVDT传感器的断线检测需要在原边线圈和副边线圈同时增加偏置电压进行检测，导致电路不简洁，并且对检测信号的判断方法较复杂，系统响应速度慢。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种LVDT传感器信号检测装置、方法、伺服驱动系统。

(二)技术方案

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种LVDT传感器信号检测装置，该装置包括：偏置电压加载模块、信号采集模块、判断模块；

所述偏置电压加载模块与LVDT传感器的副边线圈连接，用于在所述副边线圈上加载预设的直流偏置电压；

所述信号采集模块与所述LVDT传感器的副边线圈连接，用于接收所述副边线圈输出的电压信号，通过滤波得到直流电压信号，并将所述直流电压信号输出至所述判断模块；

所述判断模块与所述信号采集模块连接，用于接收所述直流电压信号，将所述直流电压信号与预设的断线阈值比较，确定所述LVDT传感器中发生断线的线圈；其中，发生断线的线圈为原边线圈和/或副边线圈。

可选地，所述偏置电压加载模块包括第一偏置电压加载模块和第二偏置电压加载模块，所述第一偏置电压加载模块和第二偏置电压加载模块的电气性能相同；

所述第一偏置电压加载模块包括第一上拉电阻、第一正电源、第一下拉电阻、第一负电源，所述第一上拉电阻与所述第一正电源连接，所述第一下拉电阻与所述第一负电源连接；

所述第二偏置电压加载模块包括第二上拉电阻、第二正电源、第二下拉电阻、第二负电源，所述第二上拉电阻与所述第二正电源连接，所述第二下拉电阻与所述第二负电源连接。

可选地，当所述LVDT传感器为四线制LVDT传感器、五线制LVDT传感器、六线制LVDT传感器中的一种时，所述断线阈值包括原边断线阈值和副边断线阈值，所述副边断线阈值的计算公式为：