用于信号同步化的装置和方法
专利汇可以提供用于信号同步化的装置和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本文描述了用于同步数字化测量 信号 的系统，例如振动信号。由多个分布式测量单元以异步的方式采集的 数字化信号 指示机器或过程的运行状况。为了测量相对于脉冲转速计输入的数字化信号的 相位 ，测量转速计脉冲前缘与数字化样本之间的时间。为了实现跨分布式测量单元的相位相干同步化，将局部 同步信号 嵌入由这些测量单元产生的数据。该系统在后处理中使用同步信号来对齐数据，以在绝对时间上相位对齐数据并对齐数据。可用时间戳编码同步信号，以提供附加的计时信息。，下面是用于信号同步化的装置和方法专利的具体信息内容。
1.一种用于对指示机器的运行状况的测量信号进行时间同步化的方法，所述测量信号以异步的方式采集，所述方法包括：
(a)使用附接至所述机器的传感器生成模拟测量信号；
(b)生成ADC时钟信号并将所述ADC时钟信号提供至模拟-数字转换器；
(c)基于所述ADC时钟信号将所述模拟测量信号转化成数字测量信号；
(d)在信号处理器中处理所述数字测量信号以生成经处理的时间波形数据，其中所述处理引入处理延迟时间；
(e)使用附接至所述机器的转速计传感器来生成转速计信号，所述转速计信号包含转速计脉冲；
(f)生成包括同步脉冲的同步信号；
(g)测量从所述同步脉冲中的一个的边缘到随后的所述ADC时钟信号的边缘的第一延迟时间；
(h)计算从所述同步脉冲的所述边缘到随后的所述经处理的时间波形数据的样本的第二延迟时间；
(i)测量从所述同步脉冲的所述边缘到随后的所述转速计脉冲中的一个的第三延迟时间；以及
(j)将所述第一延迟时间、所述第二延迟时间和所述第三延迟时间中的一个或多个嵌入所述经处理的时间波形数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其还包括：
(k)将所述同步信号提供至介质访问控制器的触发输入；
(l)所述介质访问控制器基于在所述触发输入处检测到所述同步脉冲锁存计时器值；
以及
(m)主机处理器从所述介质访问控制器接收所述计时器值，从所述信号处理器接收所述经处理的时间波形数据，基于来自所述介质访问控制器的所述计时器值生成时间戳数据，并将同步脉冲的数据记录和所述时间戳数据嵌入所述经处理的时间波形数据中。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括通过以下步骤来计算所述经处理的时间波形数据的样本与所述随后的转速计脉冲的边缘之间的时间延迟(δT)：
(k)根据下式计算从所述同步脉冲(Tsync)中的一个的边缘到所述经处理的时间波形数据的所述样本的第一时间(T1)：
T1＝Tsync+(TADC时间延迟+T相位时间延迟)，
其中TADC时间延迟是由所述模拟-数字转换器引入的时间延迟，并且T相位时间延迟是由所述信号处理器引入的时间延迟；以及
(l)根据下式计算从所述同步脉冲(Tsync)中的一个的所述边缘到所述随后的所述转速计脉冲中的一个的第二时间(T2)：
T2＝Tsync+T转速计偏移
其中T转速计偏移是所述同步脉冲(Tsync)中的一个的所述边缘到所述随后的所述转速计脉冲中的一个之间的时间延迟，以及
(m)根据下式计算所述时间延迟(δT)：
δT＝T1-T2＝(TADC延迟+T相位时间延迟)-T转速计偏移。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述传感器选自由以下组成的组：涡流探头、加速计、电机电流传感器、超声传感器、磁传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、质量传感器、相对湿度传感器、负载传感器、密度传感器、组份传感器、物理性质传感器、化学性质传感器、电性质传感器、磁性质传感器、光学传感器和电磁传感器。
5.根据权利要求2所述的方法，其还包括：
(n)所述主机处理器基于嵌入来自多个测量设备的经处理的时间波形数据的时间戳数据之间的时间差来确定同步时间延迟；以及
(o)所述主机处理器至少部分地基于所述同步时间延迟来同步来自多个测量设备的所述经处理的时间波形。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述信号处理器包括一个或多个现场可编程门阵列。
7.一种用于对指示机器的运行状况的测量信号进行时间同步化的装置，所述测量信号以异步的方式采集，所述装置包括：
附接至所述机器的传感器，用于生成模拟测量信号；
ADC时钟，用于生成第一ADC时钟信号；
模拟-数字转换器，用于接收所述ADC时钟信号和所述模拟测量信号，并基于所述ADC时钟信号和所述模拟测量信号生成数字测量信号；
附接至所述机器的转速计传感器，用于生成包括转速器脉冲的转速计信号；
同步时钟源，用于生成包括同步脉冲的同步信号；以及
信号处理器，其被编程成：
处理所述数字测量信号以生成经处理的时间波形数据，其中所述处理引入处理延迟时间；
测量从所述同步脉冲的边缘到随后的所述ADC时钟信号的边缘的第一延迟时间；
计算从所述同步脉冲的所述边缘到随后的所述经处理的时间波形数据的样本的第二延迟时间；
测量从所述同步脉冲的所述边缘到随后的所述转速计脉冲的第三延迟时间；以及将所述第一延迟时间、所述第二延迟时间和所述第三延迟时间中的一个或多个嵌入所述经处理的时间波形数据。
8.根据权利要求7所述的装置，其还包括：
具有触发输入的介质访问控制器，用于接收所述同步信号，所述介质访问控制器可操作地基于在所述触发输入处检测到的所述同步脉冲来锁存一计时器值；以及主机处理器，被编程成从所述介质访问控制器接收所述计时器值并基于所述计时器值生成时间戳数据，从所述信号处理器接收所述经处理的时间波形数据，并将同步脉冲的数据记录和所述时间戳数据嵌入所述经处理的时间波形数据。
9.根据权利要求7所述的装置，其中所述信号处理器包括现场可编程门阵列。
10.根据权利要求7所述的装置，其中所述传感器选自由以下组成的组：涡流探头、加速计、电机电流传感器、超声传感器、磁传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、质量传感器、相对湿度传感器、负载传感器、密度传感器、组份传感器、物理性质传感器、化学性质传感器、电性质传感器、磁性质传感器、光学传感器和电磁传感器。
用于信号同步化的装置和方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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