滑油颗粒检测装置
技术领域
本申请属于滑油颗粒检测技术领域,尤其涉及一种滑油颗粒检测装置。
背景技术
在航空等工业领域,为了掌握设备中的机械磨损状况需要一种可以检测滑油中颗粒尺寸和数量的装置,也即滑油颗粒检测装置。
目前,相关技术中的滑油颗粒检测装置,滑油颗粒检测装置中的多个模数转换器(analog to digital converter,ADC)分别与处理器(Microcontroller Unit,MCU)连接,需要占用处理器大量的连接接口,影响处理器的型号选择。
因此,如何减少占用处理器的连接接口是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种滑油颗粒检测装置,能够减少占用处理器的连接接口。
本申请实施例提供一种滑油颗粒检测装置,包括:
滑油传感器,用于生成针对滑油传感器中感应区域的第一感应信号;其中,感应区域中设有供滑油通过的检测通孔;
模数转换电路,与滑油传感器连接,用于将第一感应信号转换成数字信号;其中,模数转换电路包括采用菊花链方式级联的多个模数转换器;
处理器,与模数转换电路连接,用于控制模数转换电路将第一感应信号转换成数字信号并向控制器输出数字信号,以用于控制器根据数字信号得到滑油颗粒检测结果。
可选的,该滑油颗粒检测装置还包括:
信号调理电路,分别与滑油传感器和模数转换电路连接,用于对第一感应信号进行调理,并将调理后的第一感应信号作为第一感应信号。
可选的,信号调理电路,包括:
前置差动放大电路,与滑油传感器连接,用于对第一感应信号进行前置差动放大,得到第二感应信号;
带通滤波器,与前置差动放大电路连接,用于对第二感应信号进行滤波,并将滤波后的第二感应信号作为第一感应信号。
可选的,带通滤波器与模数转换器的数量相同。
可选的,该滑油颗粒检测装置还包括:
直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS),直接数字式频率合成器的第一端和滑油传感器连接,直接数字式频率合成器的第二端和处理器连接,用于产生多路正弦信号,并利用正弦信号修正第一感应信号;
其中,处理器,用于控制直接数字式频率合成器产生多路正弦信号,并利用正弦信号修正第一感应信号。
可选的,直接数字式频率合成器,用于产生两路电压幅值、频率相同且相位相反的正弦信号,并对两路正弦信号进行调幅、调频及调相中的至少一种以修正第一感应信号。
可选的,该滑油颗粒检测装置还包括:
电源电路,电源电路的第一端与供电装置连接,电源电路的第二端分别与直接数字式频率合成器、处理器及模数转换电路连接,用于降低噪声信号和/或将噪声信号与数字信号隔离。
可选的,电源电路包括DC-DC隔离电源模块和可调LDO模块。
可选的,处理器通过数据总线向控制器输出数字信号。
可选的,该滑油颗粒检测装置还包括:闪存(FLASH)模块,与处理器连接,用于存储数字信号。
本申请实施例的滑油颗粒检测装置,能够减少占用处理器的连接接口。该滑油颗粒检测装置中的模数转换电路包括采用菊花链方式级联的多个模数转换器,也即多个模数转换器串型连接,故该模数转换电路与处理器连接,能够减少占用处理器的连接接口,进而降低影响处理器的型号选择。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种滑油颗粒检测装置的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的另一种滑油颗粒检测装置的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的又一种滑油颗粒检测装置的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种信号调理电路和模数转换电路的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种信号调理电路的原理示意图;
图6是本申请实施例提供的又一种滑油颗粒检测装置的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的又一种滑油颗粒检测装置的结构示意图;
图8是本申请实施例提供的一种电源电路的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的又一种滑油颗粒检测装置的结构示意图;
图10是本申请实施例提供的又一种滑油颗粒检测装置的结构示意图;
图11是本申请实施例提供的一种电源电路的结构示意图;
10-滑油传感器;20-模数转换电路;21-模数转换器;30-处理器;
40-信号调理电路;41-前置差动放大电路;42-带通滤波器;
50-直接数字式频率合成器;60-电源电路;61-DC-DC隔离电源模块;
62-可调LDO模块;70-闪存模块;80-控制器;90-数据总线。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及具体实施例,对本申请进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本申请,并不被配置为限定本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
目前,相关技术中的滑油颗粒检测装置,滑油颗粒检测装置中的多个模数转换器21分别与处理器30连接,需要占用处理器30大量的连接接口,影响处理器30的型号选择。
为了解决现有技术问题,本申请实施例提供了一种滑油颗粒检测装置。图1是本申请实施例提供的一种滑油颗粒检测装置的结构示意图。如图1所示,该滑油颗粒检测装置可以包括:
滑油传感器10,用于生成针对滑油传感器10中感应区域的第一感应信号;其中,感应区域中设有供滑油通过的检测通孔;
模数转换电路20,与滑油传感器10连接,用于将第一感应信号转换成数字信号;其中,模数转换电路20包括采用菊花链方式级联的多个模数转换器21;
处理器30,与模数转换电路20连接,用于控制模数转换电路20将第一感应信号转换成数字信号并向控制器80输出数字信号,以用于控制器80根据数字信号得到滑油颗粒检测结果。
该滑油颗粒检测装置中的模数转换电路20包括采用菊花链方式级联的多个模数转换器21,也即多个模数转换器21串型连接,故该模数转换电路20与处理器30连接,能够减少占用处理器30的连接接口,进而降低影响处理器的型号选择。
如图2所示,在一个实施例中,该滑油颗粒检测装置还包括:
信号调理电路40,分别与滑油传感器10和模数转换电路20连接,用于对第一感应信号进行调理,并将调理后的第一感应信号作为第一感应信号。其中,信号调理电路40对第一感应信号进行调理可以包括对第一感应信号进行前置差动放大、滤波等等。
如图3所示,在一个实施例中,该信号调理电路40,包括:
前置差动放大电路41,与滑油传感器10连接,用于对第一感应信号进行前置差动放大,得到第二感应信号;
其中,前置差动放大电路41可以包括低输入噪声密度和高电源纹波抑制比(PSRR)的运算放大器,用于对第一感应信号进行前置差动放大,得到第二感应信号;
带通滤波器42,与前置差动放大电路41连接,用于对第二感应信号进行滤波,并将滤波后的第二感应信号作为第一感应信号。
前置差动放大电路41对第一感应信号进行一定倍数的放大,带通滤波器42对放大后的第一感应信号进行一定程度的滤波。
在一个实施例中,带通滤波器42与模数转换器21的数量相同,这些模数转换器21能够同步采集第一感应信号。
如图4所示,在一个实施例中,信号调理电路40包括22个前置差动放大电路41和11个带通滤波器42,其中,每2个前置差动放大电路41与1个带通滤波器42连接;模数转换电路20包括11个串型连接的模数转换器21,每个模数转换器21均与1个带通滤波器42连接,这些模数转换器21可以同步采集带通滤波器42滤波后的第一感应信号。从下而上的第11个模数转换器21与处理器30连接,11个串型连接的模数转换器21仅占用处理器30一个连接接口。可选的,前置差动放大电路41可以为4通道,带通滤波器42可以为8通道,模数转换器21也可以为8通道。
如图5所示,在一个实施例中,电阻R1和电阻R2的第一端与运算放大器的第一输入端连接,电阻R1的第二端与运算放大器的输出端连接;电阻R3和电阻R4的第一端与运算放大器的第二输入端连接,电阻R3的第二端接地;电阻R5的第一端与运算放大器的输出端连接,电阻R5的第二端与电容C1连接;电阻R6与电容C2并联。其中,电阻R1和电阻R3的阻值相等,电阻R2和电阻R4的阻值相等。
如图6所示,在一个实施例中,该滑油颗粒检测装置还包括:
直接数字式频率合成器50,直接数字式频率合成器50的第一端和滑油传感器10连接,直接数字式频率合成器50的第二端和处理器30连接,用于产生多路正弦信号,并利用正弦信号修正第一感应信号;
其中,处理器30,用于控制直接数字式频率合成器50产生多路正弦信号,并利用正弦信号修正第一感应信号。
在一个实施例中,直接数字式频率合成器50,用于产生两路电压幅值、频率相同且相位相反的正弦信号,并对两路正弦信号进行调幅、调频及调相中的至少一种以修正第一感应信号。
如图7所示,在一个实施例中,该滑油颗粒检测装置还包括:
电源电路60,电源电路60的第一端与供电装置连接,电源电路60的第二端分别与直接数字式频率合成器50、处理器30及模数转换电路20连接,用于降低噪声信号和/或将噪声信号与数字信号隔离。
如图8所示,在一个实施例中,电源电路60包括:DC-DC隔离电源模块61和可调LDO模块62,能够降低噪声信号和/或将噪声信号与数字信号隔离。
在一个实施例中,处理器30通过数据总线90向控制器80输出数字信号。可选的,该数据总线90可以为RS485总线。采用传输速度快的RS485总线与控制器80进行通信,可以使用很少通信线完成数据的传输。
如图9所示,在一个实施例中,该滑油颗粒检测装置还包括:
闪存模块70,与处理器30连接,用于存储数字信号。
下面以图10所示的滑油颗粒检测装置为例,对滑油颗粒检测装置进行具体介绍。
如图10所示,该滑油颗粒检测装置中滑油传感器10,用于生成针对滑油传感器10中感应区域的第一感应信号;
直接数字式频率合成器50,直接数字式频率合成器50的第一端和滑油传感器10连接,直接数字式频率合成器50的第二端和处理器30连接,用于产生多路正弦信号,并利用正弦信号修正第一感应信号;
信号调理电路40,分别与滑油传感器10和模数转换电路20连接,用于对第一感应信号进行调理,并将调理后的第一感应信号作为第一感应信号;
模数转换电路20,与信号调理电路40连接,用于将第一感应信号转换成数字信号;
闪存模块70,与处理器30连接,用于存储数字信号;
处理器30,分别与直接数字式频率合成器50、模数转换电路20、闪存模块70及数据总线90连接,用于控制直接数字式频率合成器50产生多路正弦信号,并利用正弦信号修正第一感应信号;控制模数转换电路20将第一感应信号转换成数字信号;控制闪存模块70存储数字信号;通过数据总线90向控制器80输出数字信号;
电源电路60,与模数转换电路20、处理器30、信号调理电路40及直接数字式频率合成器50连接,用于降低噪声信号和/或将噪声信号与数字信号隔离。
如图11所示,在一个实施例中,12V的DC直流流入依次经过DC-DC隔离电源模块、可调LDO模块、低压差LDO模块和DDS模拟内核模块;或者,12V的DC直流流入依次经过DC-DC隔离电源模块、可调LDO模块、低压差高电源纹波抑制比LDO模块和运算放大器模块;或者,12V的DC直流流入依次经过DC-DC隔离电源模块、可调LDO模块、低压差高电源纹波抑制比LDO模块和ADC模拟电源模块;或者,12V的DC直流流入依次经过LDO模块、低压差LDO模块及ADC数字内核和DDS数字电源模块;或者,12V的DC直流流入依次经过LDO模块、ADC的I/O口、DDS的I/O口、MCU和FLASH电源模块。该电源电路60中的DC-DC隔离电源模块、可调LDO模块及低压差高电源纹波抑制比LDO模块等模块,能够保证噪声信号处在很低的水平并与数字信号隔离。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。