位置檢測模塊,位置檢測系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及位置檢測領域，特別涉及一種位置檢測模塊、位置檢測系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]用于產生動力的燃氣渦輪機從大氣中吸入空氣且吸入燃料作為輸入。燃料可為氣體燃料、液體燃料或者兩者的組合。燃料和空氣結合且燃燒，以提供促使渦輪機的轉子旋轉的驅動力。如本領域中已知的那樣，可通過控制燃料和空氣被提供給渦輪機時的速率來控制從渦輪機中產生的動力。
[0003]空氣流由壓縮機葉片控制，可通過改變壓縮機葉片的角度來調節(jié)空氣流進入壓縮機的速率。燃料流由閥門(例如流量控制閥和壓力控制閥)控制，閥門的位置由可變差動變壓器測量。以線性可變差動變壓器(linear variable differential transformer, LVDT)與閥門機械連接為例進行說明，該線性可變差動變壓器根據外部輸入的激勵信號來產生反饋信號，該反饋信號的幅值與閥門的位置成比例。通常來說，反饋信號和激勵信號均為正弦波信號，反饋信號的頻率和激勵信號的頻率相等。通過反饋信號在測量時刻的瞬時電壓值和激勵信號在測量時刻的瞬時電壓值之間的比值就可以計算出閥門的位置。
[0004]然而，由于激勵信號是用于激勵線性可變差動變壓器的初級繞組，來使得線性可變差動變壓器的次級繞組產生反饋信號；通常會導致反饋信號和激勵信號之間會存在相位差，也即反饋信號的最大幅值與激勵信號的最大幅值不是同一時刻產生的；使得反饋信號在測量時刻的瞬時電壓值與激勵信號在測量時刻的瞬時電壓值之間會存在相位偏移，因而導致通過上述兩個瞬時電壓值之間的比值來計算閥門的位置會不準確。

【發(fā)明內容】

[0005]現在歸納本發(fā)明的一個或多個方面以便于本發(fā)明的基本理解，其中該歸納并不是本發(fā)明的擴展性縱覽，且并非旨在標識本發(fā)明的某些要素，也并非旨在劃出其范圍。相反，該歸納的主要目的是在下文呈現更詳細的描述之前用簡化形式呈現本發(fā)明的一些概念。
[0006]本發(fā)明的一個方面，在于提供一種位置檢測方法，其利用位置傳感器與待測裝置機械連接；該位置檢測方法包括:
[0007]控制激勵單元產生激勵信號，該激勵信號用于激勵位置傳感器產生與待測裝置的位置成比例的反饋信號；
[0008]控制采樣單元對該反饋信號進行多次采樣以分別產生多個反饋采樣值；
[0009]至少部分根據該多個反饋采樣值計算待測裝置的位置。
[0010]本發(fā)明的另一個方面，在于提供一種位置檢測系統(tǒng)，其利用位置傳感器與待測裝置機械連接；該位置檢測系統(tǒng)包括:
[0011]控制器，用于執(zhí)行以下操作:
[0012]控制激勵單元產生激勵信號，該激勵信號用于激勵位置傳感器產生與待測裝置的位置成比例的反饋信號；
[0013]控制采樣單元對該反饋信號進行多次采樣以分別產生多個反饋采樣值；
[0014]至少部分根據該多個反饋采樣值計算待測裝置的位置。
[0015]本發(fā)明的另一個方面，在于提供一種位置檢測模塊，其包括:
[0016]位置傳感器，其與待測裝置機械連接；
[0017]激勵單元；
[0018]采樣單元；
[0019]控制器，用于執(zhí)行以下操作:
[0020]控制激勵單元產生激勵信號，該激勵信號用于激勵位置傳感器產生與待測裝置的位置成比例的反饋信號；
[0021]控制采樣單元對該反饋信號進行多次采樣以分別產生多個反饋采樣值；
[0022]至少部分根據該多個反饋采樣值計算待測裝置的位置。
[0023]本發(fā)明的另一個方面，在于提供一種位置檢測模塊，其包括:
[0024]位置傳感器，其與閥門機械連接；
[0025]數模轉換器；
[0026]模數轉換器；
[0027]控制器，用于執(zhí)行以下操作:
[0028]控制數模轉換器產生激勵信號，該激勵信號用于激勵位置傳感器產生與閥門的位置成比例的反饋信號；
[0029]控制模數轉換器對該反饋信號進行多次采樣以分別產生多個反饋采樣值；
[0030]至少部分根據該多個反饋采樣值計算閥門的位置。
[0031]本發(fā)明提供的位置檢測模塊、位置檢測系統(tǒng)及方法，由于至少部分根據該多個反饋采樣值來計算待測裝置的位置，因此可以解決現有技術中由于反饋信號與激勵信號之間存在相位差，而導致根據反饋信號在測量時刻的瞬時電壓值與激勵信號在測量時刻的瞬時電壓值之間的比較來計算待測裝置(例如閥門)的位置會不準確的技術問題，也即本發(fā)明提高了位置測量的準確度。
【附圖說明】
[0032]通過結合附圖對于本發(fā)明的實施方式進行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0033]圖1為一種實施方式的位置檢測系統(tǒng)的功能模塊圖。
[0034]圖2為圖1所示位置檢測系統(tǒng)的第一種實施方式的電路圖。
[0035]圖3為圖1所示位置檢測系統(tǒng)的第二種實施方式的電路圖。
[0036]圖4為圖1所示位置檢測系統(tǒng)的第三種實施方式的電路圖。
[0037]圖5為一種實施方式的位置檢測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0038]以下將描述本發(fā)明的【具體實施方式】，需要指出的是，在這些實施方式的具體描述過程中，為了進行簡明扼要的描述，本說明書不可能對實際的實施方式的所有特征均作詳盡的描述。應當可以理解的是，在任意一種實施方式的實際實施過程中，正如在任意一個工程項目或者設計項目的過程中，為了實現開發(fā)者的具體目標，為了滿足系統(tǒng)相關的或者商業(yè)相關的限制，常常會做出各種各樣的具體決策，而這也會從一種實施方式到另一種實施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發(fā)過程中所作出的努力可能是復雜并且冗長的，然而對于與本發(fā)明公開的內容相關的本領域的普通技術人員而言，在本公開揭露的技術內容的基礎上進行的一些設計，制造或者生產等變更只是常規(guī)的技術手段，不應當理解為本公開的內容不充分。
[0039]除非另作定義，權利要求書和說明書中使用的技術術語或者科學術語應當為本發(fā)明所屬技術領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請說明書以及權利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分?！耙粋€”或者“一”等類似詞語并不表示數量限制，而是表示存在至少一個。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機械的連接，而是可以包括電氣的連接，不管是直接的還是間接的。
[0040]請參閱圖1，其為一種實施方式的位置檢測系統(tǒng)100的功能模塊圖。位置檢測系統(tǒng)100包括待測裝置200及位置檢測模塊300。位置檢測模塊300用于檢測待測裝置200的位置信息。在一種實施方式中，待測裝置200為燃氣渦輪機的閥門，相對應地，位置檢測模塊300用于檢測燃氣渦輪機的閥門位置信息。燃氣渦輪機的閥門用于控制燃料進入渦輪機的流量，進而控制從渦輪機中產生的動力。
[0041]在另外一種實施方式中，待測裝置200為蒸汽渦輪機(steam turbine)的閥門，相對應地，位置檢測模塊300用于檢測蒸汽渦輪機的閥門位置信息。蒸汽渦輪機的閥門用于控制蒸汽進入渦輪機的流量，進而控制從渦輪機中產生的動力。在其他的實施方式中，待測裝置200為可移動的待測對象(例如可移動的按鈕等);相對應地，位置檢測模塊300用于檢測待測對象的位置信息。