一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法及其使用的計數傳感器的製作方法
2024-02-11 13:13:15
專利名稱：一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法及其使用的計數傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及傳感器技術領域，具體是一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的 方法及其使用的計數傳感器。
背景技術：
目前，在工業界，用來做計數的傳感器主要有三種1、基於電感或電容工作原理的 接近開關；2、基於光電轉換原理的光電開關；3、基於接觸感應的各種觸碰開關。在工業發 展的過程中，每一種傳感器都有自己的應用範圍，同時，每一種傳感器也都有自己的弱點， 例如接近開關在直徑縮小的時候，感應距離也會變小，不能區分開較小排列式物體；光電 開關不能安裝在現場油汙嚴重的機械設備上，並且成本也很高；接觸式觸碰開關的問題則 是壽命較短。
發明內容
本發明的目的之一在於提供一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法，其 利用電動機的電流是隨機械設備的運動而產生波動的原理，通過檢測波動的電流信號進行 計數，能夠對往復做功，且在做功的同時電流值也會有波動的機械設備進行精確計數。本發明的目的之二在於提供一種基於電流檢測的計數傳感器，它可以實現通過檢 測電動機的電流波動來計數的目的，結構簡潔合理，使用範圍廣泛。本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現一種通過檢測電動機電流值變 化進行計數的方法，其特徵在於包括以下步驟(1)、採樣電路對電動機工作電流進行實時取樣，同時，通過多次採樣分析獲得電 動機工作電流基準值；(2)、將單次採樣結果輸入到處理電路，與上一步所得基準值進行對比；(3)、如果步驟O)的對比結果為採樣結果符合計數數值的取值要求，則將採樣結 果輸入到計數器比較電路進行篩選，通過篩選分析，如果採樣結果為時間方式強度有效，則 輸出計數信號，計數器接收信號進行計數；如果分析結果為時間方式強度無效，即採樣結果 為幹擾雜訊，該採樣結果放棄；(4)、如果步驟O)的對比結果為採樣結果不符合計數數值的取值要求，並且採樣 結果小於基準值的N倍，N大於1，則直接放棄該採樣結果；在步驟⑵後可以設置與步驟(3)、步驟(4)並列的步驟(5)，即(5)、如果步驟O)的對比結果為採樣結果不符合計數數值的取值要求，並且採樣 結果大於基準值的N倍，則將採樣結果輸入到電動機保護比較電路，電動機保護比較電路 對採樣結果進行持續時間判斷，如果採樣結果的持續時間大於計數周期，則向報警控制回 路輸出埠和電動機控制迴路輸出埠發出電動機保護信號，對電動機進行保護操作；如 果採樣結果的持續時間小於計數周期，則直接放棄該採樣結果。
所述步驟(5)中的N倍為2倍。一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法所使用的基於電流檢測的計數 傳感器，包括相互連接的採樣電路、處理電路和電源接口，採樣電路與電流互感器連接，處 理電路分別與計數器比較電路、程序寫入埠連接，計數器比較電路與計數信號輸出接口 連接。所述處理電路與電動機保護比較電路連接，電動機保護比較電路分別與報警控制 迴路輸出埠、電動機控制迴路輸出埠連接。本發明的有益效果在於能夠解決公知技術中存在的不足，現有技術中任何一種 計數傳感器，都是需要收集大自然的各種現象(磁、聲、電、熱、光等)，加定一個值，得到一 個輸出，因此其適用範圍普遍存在限制，本發明克服了以往計數傳感器的諸多困難，產品應 用的廣泛性有了很大的擴展，只要是往復做功，且在做功的同時電流值也會有波動的機械 設備，比如，五金工業裡面的搓絲機、打頭機、衝壓機、切削機等，都可以用這種傳感器來精 確計數以及後續延伸控制；對安裝環境的要求也有很大的拓展，因為是檢測電流值，只要電 動機電源線穿過本傳感器即可，不用暴露於設備外表，不受灰塵和油汙的影響；具有對後續 延伸控制的功能，能夠在電動機出現異常時，自動報警並且進行電動機保護操作，防止電動 機損壞，確保生產的安全性等。
附圖1是本發明所述基於電流檢測的計數傳感器的結構示意圖；附圖2是本發明 所述計數方法的流程圖。附圖中所示標號1、程序寫入埠 ；2、處理電路；3、計數器比較電路；4、計數信號 輸出接口 ；5、採樣電路；6、電流互感器；8、電動機控制迴路輸出埠 ；9、報警控制迴路輸出 埠 ；10、電動機保護比較電路。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明 而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人 員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定 的範圍。在工業生產設備中，很多機械都是使用電動機來做動力來源的，其電動機的電流 也是隨機械設備的運動而產生波動的，只要波動的大和小之間加一個技術參數，就可以把 波動的電流信號加以利用，進行計數，這是本發明的理論支持基礎。本發明所述一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法，包括以下步驟(1)、採樣電路對電動機工作電流進行實時取樣，同時，通過多次採樣分析獲得電 動機工作電流基準值，所述基準值存儲於處理電路中；(2)、將單次採樣結果輸入到處理電路，與上一步所得基準值進行對比；(3)、如果步驟⑵的對比結果為採樣結果符合計數數值的取值要求，則將採樣結 果輸入到計數器比較電路進行篩選，通過篩選分析，如果採樣結果為時間方式強度有效，則 輸出計數信號，計數器接收信號進行計數；如果分析結果為時間方式強度無效，即採樣結果為幹擾雜訊，該採樣結果直接放棄；(4)、如果步驟(2)的對比結果為採樣結果不符合計數數值的取值要求，並且採樣 結果小於基準值的N倍，N大於1，則直接放棄該採樣結果；本發明進一步的技術方案在於為了能夠實現對電動機的保護，優選在步驟(2) 後可以設置與步驟(3)、步驟(4)並列的步驟(5)，即(5)、如果步驟(2)的對比結果為採樣結果不符合計數數值的取值要求，並且採樣 結果大於基準值的N倍，則將採樣結果輸入到電動機保護比較電路，電動機保護比較電路 對採樣結果進行持續時間判斷，如果採樣結果的持續時間大於計數周期，則向報警控制回 路輸出埠和電動機控制迴路輸出埠發出電動機保護信號，對電動機進行保護操作並發 出報警信號，防止電動機損壞，提高生產的安全性；如果採樣結果的持續時間小於計數周 期，則直接放棄該採樣結果。在本發明所述步驟(4)中，所述N倍根據電動機參數，可以設定為1.5倍、1.8倍、 3倍、4倍等，其最佳方案是所述N倍優選為2倍，在該數值情況下，即利於防止誤操作，又能 夠準確、及時的對電動機進行實時保護。本發明所述一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法所使用的基於電流 檢測的計數傳感器，主體結構包括相互連接的採樣電路5、處理電路2和電源接口，採樣電 路5與電流互感器6連接，將生產機械的電動機的其中兩根電源線經過電流互感器6時，電 流互感器6能夠感應電源線中的電流信號，並將該信號輸入到採樣電路5進行收集。處理 電路2能夠對實時電流值進行分析並且將分析出來不同特徵的信號做不同層次的處理。處 理電路2分別與計數器比較電路3、程序寫入埠 1連接，計數器比較電路3與計數信號輸 出接口 4連接。所述計數信號輸出接口 4可以與電源接口共用一個接口，也可以獨立設置。在上述實施例中，為了能夠對電動機實現實時保護的作用，優選將處理電路2與 電動機保護比較電路10連接，電動機保護比較電路10分別與報警控制迴路輸出埠 9、電 動機控制迴路輸出埠 8連接。本發明在使用時，只要將生產機械的電動機的其中兩根電源線經過電流互感器6， 本發明就會智能分析並輸出計數信號。本發明所述傳感器的大小等同或小於傳統的機械式 熱繼電器，由於已經考慮到了電動機保護方面的問題，完全可以用來代替傳統熱繼電器，不 佔用配電箱空間。
權利要求
1.一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法，其特徵在於包括以下步驟(1)、採樣電路對電動機工作電流進行實時取樣，同時，通過多次採樣分析獲得電動機 的工作電流基準值；(2)、將單次採樣結果輸入到處理電路，與上一步所得基準值進行對比；(3)、如果步驟O)的對比結果為採樣結果符合計數數值的取值要求，則將採樣結果輸 入到計數器比較電路進行篩選，通過篩選分析，如果採樣結果為時間方式強度有效，則輸出 計數信號，計數器接收信號進行計數；如果分析結果為時間方式強度無效，即採樣結果為幹 擾雜訊，該採樣結果放棄；G)、如果步驟O)的對比結果為採樣結果不符合計數數值的取值要求，並且採樣結果 小於基準值的N倍，N大於1，則直接放棄該採樣結果；
2.根據權利要求1所述的一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法，其特徵在 於在步驟⑵後可以設置與步驟(3)、步驟(4)並列的步驟(5)，即(5)、如果步驟O)的對比結果為採樣結果不符合計數數值的取值要求，並且採樣結果 大於基準值的N倍，則將採樣結果輸入到電動機保護比較電路，電動機保護比較電路對採 樣結果進行持續時間判斷，如果採樣結果的持續時間大於計數周期，則向報警控制迴路輸 出埠和電動機控制迴路輸出埠發出電動機保護信號，對電動機進行保護操作；如果採 樣結果的持續時間小於計數周期，則直接放棄該採樣結果。
3.根據權利要求2所述的一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法，其特徵在 於所述步驟(5)中的N倍為2倍。
4.權利要求1-3任一項所述一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法所使用 的基於電流檢測的計數傳感器，其特徵在於包括相互連接的採樣電路(5)、處理電路(2) 和電源接口，採樣電路(5)與電流互感器(6)連接，處理電路(2)分別與計數器比較電路 (3)、程序寫入埠⑴連接，計數器比較電路(3)與計數信號輸出接口⑷連接。
5.根據權利要求4所述基於電流檢測的計數傳感器，其特徵在於處理電路( 與電 動機保護比較電路(10)連接，電動機保護比較電路(10)分別與報警控制迴路輸出埠 (9)、電動機控制迴路輸出埠(8)連接。
全文摘要
本發明公開了一種通過檢測電動機電流值變化進行計數的方法及其使用的計數傳感器，所述計數方法包括以下步驟「採樣電路對電動機工作電流進行實時取樣、將單次採樣結果輸入到處理電路、對採樣結果進行分析並進行分別處理，所述計數傳感器包括相互連接的採樣電路、處理電路和電源接口，採樣電路與電流互感器連接，處理電路分別與計數器比較電路、程序寫入埠連接，計數器比較電路與計數信號輸出接口連接。本發明的優點是應用的廣泛性有了很大的擴展；對安裝環境的要求也有很大的拓展；具有對後續延伸控制的功能等。
文檔編號G01R31/34GK102064530SQ20101056014
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月26日 優先權日2010年11月26日
發明者周厚春 申請人:周厚春