CN217521661U - 故障诊断装置、遥控器及作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及控制技术领域，提供一种故障诊断装置、遥控器及作业机械，包括：依次连接的耦合电路、检波电路、比较电路和选择电路；耦合电路设置在天线和射频收发器之间的通路上，用于对通路上的信号进行耦合，得到耦合信号，并将耦合信号发送至检波电路；检波电路用于对耦合信号进行整流和检波，得到检波信号，并将检波信号发送至比较电路；比较电路用于将检波信号与预设值进行比较，并将比较结果发送至选择电路；选择电路用于根据比较结果进行故障类型的选择。本实用新型能够快速准确地对通讯故障的故障类型进行检测，便于工作人员高效找到故障点并排除故障，降低通讯故障对现场生产作业的影响。

Description

故障诊断装置、遥控器及作业机械

技术领域

本实用新型涉及控制技术领域，尤其涉及一种故障诊断装置、遥控器及作业机械。

背景技术

目前工业遥控器普遍采用包括天线、射频收发器和CPU的射频收发电路，如图1所示，实际使用中，经常由于天线未接好、天线断裂或者射频收发器损坏等出现遥控器掉信号的问题，故障分析时间长，且排故时非常困难，无法及时恢复遥控器的正常使用，影响现场生产作业。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种故障诊断装置、遥控器及作业机械。

本实用新型提供一种故障诊断装置，包括：依次连接的耦合电路、检波电路、比较电路和选择电路；

所述耦合电路设置在天线和射频收发器之间的通路上，用于对所述通路上的信号进行耦合，得到耦合信号，并将所述耦合信号发送至所述检波电路；

所述检波电路用于对所述耦合信号进行整流和检波，得到检波信号，并将所述检波信号发送至所述比较电路；

所述比较电路用于将所述检波信号与预设值进行比较，并将比较结果发送至所述选择电路；

所述选择电路用于根据所述比较结果进行故障类型的选择。

根据本实用新型提供的故障诊断装置，所述耦合电路包括第一输入端、第二输入端和耦合输出端；所述第一输入端与所述天线的输入端连接，所述第二输入端与所述射频收发器的输出端连接，所述耦合输出端与所述检波电路连接。

根据本实用新型提供的故障诊断装置，所述检波电路和所述比较电路之间还连接有滤波电路。

根据本实用新型提供的故障诊断装置，所述检波电路包括信号输入端、检波输出端和参考电压端；所述信号输入端与所述耦合电路连接，所述检波输出端和所述参考电压端均与所述滤波电路连接，所述检波输出端还与所述比较电路连接。

根据本实用新型提供的故障诊断装置，所述滤波电路包括第一滤波支路和第二滤波支路，所述第一滤波支路连接在所述检波输出端和所述参考电压端之间，所述第二滤波支路一端与所述检波输出端连接，另一端接地。

根据本实用新型提供的故障诊断装置，所述第一滤波支路包括并行连接的第一电容和第一电阻；所述第二滤波支路包括第二电容。

根据本实用新型提供的故障诊断装置，所述比较电路包括至少一个比较器，至少一个所述比较器的输入端均与所述检波电路连接，至少一个所述比较器的输出端均与所述选择电路连接。

根据本实用新型提供的故障诊断装置，还包括显示装置和/或报警装置，所述显示装置与所述选择电路连接，所述报警装置与所述比较电路或所述选择电路连接。

本实用新型提供一种遥控器，包括：如上任一种所述的故障诊断装置。

本实用新型提供一种作业机械，包括：如上所述的遥控器。

本实用新型提供的故障诊断装置、遥控器及作业机械，通过设置在天线和射频收发器之间的通路上的耦合电路对通路上的信号进行耦合得到耦合信号，并通过检波电路对耦合信号进行整流和检波后，将检波信号送入比较电路与预设值进行比较，根据比较结果，通过选择电路进行故障类型的选择，能够快速准确地对通讯故障的故障类型进行检测，便于工作人员高效找到故障点并排除故障，降低通讯故障对现场生产作业的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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是现有技术提供的射频收发电路的结构示意图；

图2是本实用新型提供的故障诊断装置的结构示意图；

图3是本实用新型提供的耦合器的结构示意图；

图4是本实用新型提供的检波电路与滤波电路的连接示意图；

图5是本实用新型提供的比较电路的连接示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图2至图5描述本实用新型的故障诊断装置。图2为本实用新型故障诊断装置的结构示意图；如图2所示，本实用新型故障诊断装置包括：

依次连接的耦合电路210、检波电路220、比较电路230和选择电路240；

所述耦合电路210设置在天线110和射频收发器120之间的通路上，用于对所述通路上的信号进行耦合，得到耦合信号，并将所述耦合信号发送至所述检波电路220；

所述检波电路220用于对所述耦合信号进行整流和检波，得到检波信号，并将所述检波信号发送至所述比较电路230；

所述比较电路230用于将所述检波信号与预设值进行比较，并将比较结果发送至所述选择电路240；

所述选择电路240用于根据所述比较结果进行故障类型的选择。

具体地，天线110和射频收发器120之间的通路用于天线110和射频收发器120之间的信号传输，将耦合电路210设置在天线110和射频收发器120之间的通路上，能够对天线110和射频收发器120之间传输的信号进行耦合，得到耦合信号。同时，通过在天线110和射频收发器120之间的通路上增加耦合电路210以进行故障诊断，不会对通路上的信号质量和信号强度造成任何影响。

通过耦合电路210得到的耦合信号为交流信号，通过检波电路220对耦合信号进行整流和检波处理，得到的检波信号为直流信号。

在得到检波信号后，通过比较电路230将检波信号与预设值进行比较，输出高电平或低电平。其中，预设值可以是一个，也可以是多个，具体可以根据实际需求进行设定。

根据比较结果，通过选择电路240来选择具体的故障类型。例如，选择电路240可以根据比较电路230输出的不同的比较结果选择不同的故障类型，从而能够自动完成对通讯故障的故障类型的诊断，保证了故障类型诊断结果的准确性和实时性。根据故障类型的自动诊断结果，能够有效降低工作人员的故障分析时长，便于工作人员高效找到故障点并排除故障，及时解决遥控器无法通讯的问题，降低通讯故障对现场生产作业的影响。

其中，检波电路220、比较电路230和选择电路240可以集成在遥控器的CPU130内部，也可以单独设置在外设的控制器或壳体内，具体可以根据实际需求进行设定。

由此可见，本实用新型实施例通过设置在天线110和射频收发器120之间的通路上的耦合电路210对通路上的信号进行耦合得到耦合信号，并通过检波电路220对耦合信号进行整流和检波后，将检波信号送入比较电路230与预设值进行比较，根据比较结果，通过选择电路240进行故障类型的选择，能够快速准确地对通讯故障的故障类型进行检测，便于工作人员高效找到故障点并排除故障，降低通讯故障对现场生产作业的影响。

基于上述实施例，所述耦合电路210包括第一输入端、第二输入端和耦合输出端；所述第一输入端与所述天线110的输入端连接，所述第二输入端与所述射频收发器120的输出端连接，所述耦合输出端与所述检波电路220连接。

具体地，在射频发射时，射频收发器120的输出端用于输出射频信号至天线110的输入端，以通过天线110将射频信号发射出去。耦合电路210的第一输入端和第二输入端用于输入待耦合的信号，通过对第一输入端输入的信号和第二输入端输入的信号进行耦合后，通过耦合输出端输出耦合信号。耦合电路210的第一输入端与天线110的输入端连接，第二输入端与射频收发器120的输出端连接，从而将天线110的输入信号和射频收发器120的输出信号进行耦合和检波后，通过比较电路230和选择电路240能够对射频收发器120和天线110相关的故障进行准确检测，保证了故障类型检测结果的有效性。

其中，耦合电路210可以采用耦合器，耦合器的具体型号可以根据实际需求进行设定。例如，耦合器的结构如图3所示。图3中，3#引脚IN为第一输入端，用于输入天线110的输入信号S1，1#引脚OUT为第二输入端，用于输入射频收发器120的输出信号S2；2#引脚GND和5#引脚GND为接地端，用于接地；4#引脚Coupling为耦合输出端，用于输出耦合信号至检波电路220。

基于上述任一实施例，所述检波电路220和所述比较电路230之间还连接有滤波电路。

具体地，检波电路220和比较电路230通过滤波电路进行连接，通过滤波电路对检波信号中的高频成分进行滤除，以减小滤波后的检波信号的波动，提高了输入至比较电路230的检波信号的稳定性和准确性，进一步保证了故障检测结果的准确性和有效性。其中，滤波电路可以根据实际需求进行设定，例如，可以采用电容滤波。

基于上述任一实施例，所述检波电路220包括信号输入端、检波输出端和参考电压端；所述信号输入端与所述耦合电路210连接，所述检波输出端和所述参考电压端均与所述滤波电路连接，所述检波输出端还与所述比较电路连接。

具体地，检波电路220的信号输入端与耦合电路210的耦合输出端连接，用于输入耦合信号；参考电压端的电压为检波电路220内部的参考电压，检波电路220对耦合信号进行整流和检波后，输出直流信号，并根据该参考电压完成直流信号的放大；检波输出端用于输出检波信号，即，放大后的直流信号。通过对耦合信号的整流、检波和放大，保证了输出的检波信号的准确性和有效性，为提高故障类型诊断结果的准确性提供了数据基础。

其中，检波电路220可以采用检波器，检波器的型号可以根据实际需求进行设定。

基于上述任一实施例，所述滤波电路包括第一滤波支路和第二滤波支路，所述第一滤波支路连接在所述检波输出端和所述参考电压端之间，所述第二滤波支路一端与所述检波输出端连接，另一端接地。

具体地，第一滤波支路连接在检波输出端和参考电压端之间，用于对整流和检波后得到的直流信号进行放大的过程中，滤除高频信号，放大低频信号；第二滤波支路一端与检波输出端连接，另一端接地，从而对放大后的直流信号中的高频成分进行进一步滤除。通过第一滤波支路和第二滤波支路对高频信号的双重滤除，有效保证了输入至比较电路230的检波信号的稳定性和准确性，为提高故障类型诊断结果的准确性提供了数据基础。

基于上述任一实施例，所述第一滤波支路包括并行连接的第一电容和第一电阻；所述第二滤波支路包括第二电容。

具体地，第一滤波支路包括并行连接的第一电容和第一电阻，通过第一电阻实现低频信号的放大，通过并联在第一电阻两端的第一电容对第一电阻上的高频信号进行滤除，避免高频信号的放大对故障诊断的干扰。第二滤波支路包括第二电容，第二电容一端与检波电路220的检波输出端连接，另一端接地，从而对放大后的直流信号中的高频成分进行进一步滤除，保证了输出的检波信号的稳定性和准确性，且第一滤波支路采用并行连接的第一电容和第一电阻，第二滤波支路采用第二电容，电路结构简单，易于实现。

作为一种可选的实施方式，检波电路220与滤波电路的连接示意图如图4所示。图4中，U1为检波器，U1中2#引脚RFIN与耦合电路210的耦合输出端连接，用于输入耦合信号；1#引脚VDD用于连接电源，例如，可以连接射频供电电源Vrf，射频供电电源Vrf与1#引脚VDD之间还连接有第三电容C3，第三电容C3一端与1#引脚VDD连接，另一端接地，用于对射频供电电源Vrf的输出电压进行滤波，使得输入至1#引脚VDD的电压为更为稳定的直流电压。3#引脚GND和7#引脚GND为接地端，用于接地；4#引脚EN为使能端，在4#引脚EN输入高电平的情况下检波器U1开始工作，例如，可以输入使能信号Tx_EN，使能信号Tx_EN与4#引脚EN之间还连接有上拉电阻R2，通过上拉电阻R2将输入至4#引脚EN的信号钳位在高电平，同时，上拉电阻R2还起到限流的作用，避免过大的电流对检波器U1的损坏；5#引脚REF为参考电压端，6#引脚OUT为检波输出端，5#引脚REF与6#引脚OUT之间并行连接有第一电容C1和第一电阻R1，6#引脚OUT上还连接有第二电容C2，第二电容C2一端与6#引脚OUT连接，另一端接地。其中，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1和上拉电阻R2的大小可以根据实际需求进行设定。

基于上述任一实施例，所述比较电路230包括至少一个比较器，至少一个所述比较器的输入端均与所述检波电路220连接，至少一个所述比较器的输出端均与所述选择电路240连接。

具体地，比较电路230可以包括一个比较器，也可以包括多个比较器，具体可以根据故障类型与检波信号的大小的对应关系进行确定。各比较器的输入端均与检波电路220的检波输出端连接，且各比较器的输出端均与选择电路240连接。比较电路230包括多个比较器的情况下，各比较器可以采用不同的预设值与检波信号进行比较，也可以在比较器与检波电路220之间增加相应的器件以改变输入至相应的比较器的检波信号的大小，例如，放大器、乘法器、分压器等，从而能够适用于多种不同故障类型的诊断，提高了故障诊断的灵活性和多样性。

其中，选择电路240可以根据比较器的数量和实际需求进行设置，例如，可以每个比较器连接一个二选一多路选择器，也可以多个比较器连接同一个选择器，例如，两个比较器可以同时连接一个四选一多路选择器。

基于上述任一实施例，所述比较器的输入端与所述检波电路220之间还连接有分压电路。

具体地，比较器的输入端与检波电路220之间连接的分压电路用于对检波电路220输出的检波信号进行分压，以减小相应的比较器输入的检波信号，从而根据比较器的输出结果，能够实现不同的故障类型的诊断。分压电路可以根据实际需求进行设定，例如，可以通过串联的多个电阻来实现分压。

选择电路240根据比较电路230的输出进行故障类型的选择的具体方式也可以根据实际需求进行设定。作为一种可选的实施方式，比较电路230的连接示意图如图5所示。图5中，U2为第一比较器，U3为第二比较器，U2和U3均包括5个引脚，1#引脚V+和2#引脚V-分别用于与输入电源的正极和负极连接，例如，1#引脚V+可以连接射频供电电源Vrf，2#引脚V-可以接地；3#引脚NC为空置引脚，可以悬空；4#引脚IN为输入端，用于输入检波信号，5#引脚OUT为输出端，用于输出检波信号与预设值的比较结果，即，输出高电平或低电平，例如，4#引脚IN输入的检波信号大于预设值，则输出高电平，否则，输出低电平。检波电路220的检波输出端连接有由第三电阻R3和第四电阻R4串联组成的分压电路，其中，第三电阻R3的一端与检波电路220的检波输出端连接，另一端与第四电阻R4连接，第四电阻R4的另一端接地；第一比较器U2的4#引脚IN直接与检波电路220的检波输出端连接；第二比较器U3的4#引脚IN连接在第三电阻R3和第四电阻R4之间，实现分压的作用。

第三电阻R3和第四电阻R4的大小以及第一比较器U2和第二比较器U3的预设值(即参考电压)均可以根据实际需求进行设定，例如，第三电阻R3和第四电阻R4可以分别设置为100欧姆和300欧姆，第一比较器U2和第二比较器U3的预设值可以均设置为0.5伏。第一比较器U2的5#引脚OUT的输出ADC_RF1为高电平时，代表射频电路输出功率正常，反之当ADC_RF1为低电平时，代表射频电路异常，输出功率太小或者无输出，需更换无线射频模块板；第二比较器U3的5#引脚OUT的输出ADC_RF2为高电平时，代表天线110连接异常，开路或者短路，需检查天线110的连接，反之当ADC_RF2为低电平时，代表天线110连接正常，无需检查天线110的连接。

基于上述任一实施例，还包括显示装置和/或报警装置，所述显示装置与所述选择电路240连接，所述报警装置与所述比较电路230或所述选择电路240连接。

具体地，显示装置用于对选择电路240所选择的故障类型进行显示，以便于工作人员及时查看，并根据故障类型及时排除故障，恢复遥控器的正常使用，最大程度降低通讯故障对现场生产作业的影响。其中，显示装置的具体类型可以根据实际需求进行设定，例如，可以是LCD显示屏。

报警装置与比较电路230或选择电路240连接，用于在检测到故障的情况下进行报警，例如，可以根据比较电路230的比较结果确定存在故障时触发报警装置进行报警，还可以根据选择电路240的选择结果触发报警装置进行报警。报警装置的具体类型可以根据实际需求进行设定，例如，可以为语音报警器、声光报警器、蜂鸣报警器等。

另外，还可以设置通讯模块，遥控器可以通过4G等通讯模块直接将选择电路240选择的故障类型发送至远程终端，如，手机、电脑等；可以理解的是，遥控器还可以通过总线通信方式(例如，CAN总线通信)将选择电路240选择的故障类型发送至控制器等具备远程通讯功能的设备，以通过该设备将故障类型发送至远程终端。在遥控器发生故障的情况下，通过将故障类型发送至远程终端，能够及时通知相关人员，从而高效地排除故障，及时解决遥控器无法通讯的问题，降低通讯故障对现场生产作业的影响。

另一方面，本实用新型还提供一种遥控器，包括如上任一实施例所述的故障诊断装置。

再一方面，本实用新型还提供一种作业机械，包括如上实施例所述的遥控器。

具体地，作业机械诸如遥控挖掘机、遥控装载机等工程机械。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种故障诊断装置，其特征在于，包括：依次连接的耦合电路、检波电路、比较电路和选择电路；

所述耦合电路设置在天线和射频收发器之间的通路上，用于对所述通路上的信号进行耦合，得到耦合信号，并将所述耦合信号发送至所述检波电路；

所述检波电路用于对所述耦合信号进行整流和检波，得到检波信号，并将所述检波信号发送至所述比较电路；

所述比较电路用于将所述检波信号与预设值进行比较，并将比较结果发送至所述选择电路；

所述选择电路用于根据所述比较结果进行故障类型的选择。

2.根据权利要求1所述的故障诊断装置，其特征在于，所述耦合电路包括第一输入端、第二输入端和耦合输出端；所述第一输入端与所述天线的输入端连接，所述第二输入端与所述射频收发器的输出端连接，所述耦合输出端与所述检波电路连接。

3.根据权利要求1所述的故障诊断装置，其特征在于，所述检波电路和所述比较电路之间还连接有滤波电路。

4.根据权利要求3所述的故障诊断装置，其特征在于，所述检波电路包括信号输入端、检波输出端和参考电压端；所述信号输入端与所述耦合电路连接，所述检波输出端和所述参考电压端均与所述滤波电路连接，所述检波输出端还与所述比较电路连接。

5.根据权利要求4所述的故障诊断装置，其特征在于，所述滤波电路包括第一滤波支路和第二滤波支路，所述第一滤波支路连接在所述检波输出端和所述参考电压端之间，所述第二滤波支路一端与所述检波输出端连接，另一端接地。

6.根据权利要求5所述的故障诊断装置，其特征在于，所述第一滤波支路包括并行连接的第一电容和第一电阻；所述第二滤波支路包括第二电容。

7.根据权利要求1所述的故障诊断装置，其特征在于，所述比较电路包括至少一个比较器，至少一个所述比较器的输入端均与所述检波电路连接，至少一个所述比较器的输出端均与所述选择电路连接。

8.根据权利要求1所述的故障诊断装置，其特征在于，还包括显示装置和/或报警装置，所述显示装置与所述选择电路连接，所述报警装置与所述比较电路或所述选择电路连接。

9.一种遥控器，其特征在于，包括：如权利要求1至8任一项所述的故障诊断装置。

10.一种作业机械，其特征在于，包括：如权利要求9所述的遥控器。

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