天然氣發電機組轉速採集模塊的製作方法
2023-12-12 15:26:17 3
天然氣發電機組轉速採集模塊的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種天然氣發電機組轉速採集模塊，它包括信號採集電路和微處理器模塊，信號採集電路為兩路，每一路信號採集電路包括濾波電路和三極體，來自點火線圈低壓側的信號通過二極體D1連接信號採集電路的輸入端，經濾波電路接三極體控制基極，一路信號採集電路的輸出端連接微處理器的信號採集埠，另一路信號採集電路的輸出端連接微處理器的另一個信號採集埠。本實用新型利用微處理器模塊的信號採集埠通過兩路信號採集電路採集天然氣發電機組的點火信號，並根據採集到的點火信號得出該天然氣發電機組的轉速，具有設計科學、結構簡單、生產成本低、可靠性強和數據採集準確的優點。
【專利說明】天然氣發電機組轉速採集模塊
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種轉速採集電路，具體的說，涉及了一種用於通過採集點火信號進而得出天然氣發電機組轉速的天然氣發電機組轉速採集模塊。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對供電要求也越來越高，小功率天然氣發電機組也被越來越多的家庭使用。由於家庭用電對電量指標要求不高，出於成本和體積考慮，現有的天然氣發電機組的控制器結構簡單，能夠對天然氣發電機組的轉速等進行採集和監控，發電機組轉速採集的方法主要有三種:一、採用霍爾傳感器對發動機齒輪轉速進行採集，計算天然氣發電機組的轉速，但是，小功率天然氣發電機組內增加霍爾傳感器成本高，同時加裝困難，不利於實現；二、採樣電壓頻率，通過電壓頻率換算轉速，但是，當發電機組故障時，易出現發動機飛車故障；三、採樣點火線圈的點火信號，通過點火次數計算轉速，但是點火信號採集時，雜波較多，採集信號不準確，不能準備得出轉速信息。
[0003]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種結構簡單、可靠性強、可靠性強的天然氣發電機組轉速採集模塊；同時，通過比較兩路輸入來濾除雜波，解決了數據採集準確的雜波多、信號採集不準的問題。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型所採用的技術方案是:一種天然氣發電機組轉速採集模塊，它包括信號採集電路和微處理器模塊，所述信號採集電路為兩路，每一路信號採集電路包括濾波電路和三極體，來自點火線圈低壓側的信號通過二極體D1連接信號採集電路的輸入端，經濾波電路接三極體控制基極，三極體的集電極分別通過上拉電阻連接工作電源，三極體的發射極與所述微處理器模塊信號輸入端連接，一路信號採集電路的輸出端連接微處理器的信號採集埠，另一路信號採集電路的輸出端連接微處理器的另一個信號採集埠。
[0006]基於上述，所述信號採集電路包括三極體，所述三極體的集電極分別連接上拉電阻的一端和第一濾波電容的一端，所述上拉電阻另一端接正電壓，所述第一濾波電容的另一端連接三極體的發射極，所述三極體的發射極接地，所述三極體的基極分別連接第一分壓電阻的一端和第二分壓電阻的一端，所述第一分壓電阻的另一端分別連接濾波電阻的一端和第二濾波電容的一端，所述第二分壓電阻的另一端分別連接所述三極體的發射極和所述第二濾波電容的另一端，所述濾波電阻的另一端連接所述二極體的陰極。
[0007]基於上述，一路所述信號採集電路的截止頻率是100HZ，另一路所述信號採集電路的截止頻率是1000HZ。
[0008]基於上述，所述微處理器模塊包括STM32F103單片機。
[0009]本實用新型有益效果相對現有技術具有實質性特點和進步，具體的說，本實用新型包括兩路信號採集電路和微處理器模塊，兩路信號採集電路採用不同的濾波常數，微處理器模塊對採集信號進行分析比較，判斷採集信號是否準確，根據準確的點火信號換算出轉速信號，有效的解決了點火信號採集時，雜波多、信號採集不準備的問題，便於控制器監控小功率天然氣發電機組的工作狀態；其具有設計科學、結構簡單、生產成本低、可靠性強和數據採集準確的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面通過【具體實施方式】，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0012]如圖1所示，一種天然氣發電機組轉速採集模塊，它包括信號採集電路和微處理器模塊，所述信號採集電路為兩路，每一路信號採集電路包括濾波電路和三極體，來自點火線圈低壓側的信號通過二極體D1連接信號採集電路的輸入端，經濾波電路接三極體控制基極，三極體的集電極分別通過上拉電阻連接工作電源，三極體的發射極與所述微處理器模塊信號輸入端連接，一路信號採集電路的輸出端連接微處理器的信號採集埠，另一路信號採集電路的輸出端連接微處理器的另一個信號採集埠。
[0013]所述二極體D1的陽極作為採集輸入端，連接天然氣發電機組的點火線圈低壓側。濾波電阻R1、第二濾波電容C1、第一分壓電阻R3、第二分壓電阻R4、三極體Q1，上拉電阻R7和第一濾波電容C3組成一路信號米集電路。濾波電阻R2、第二濾波電容C2、第一分壓電阻R5、第二分壓電阻R6、三極體Q2,上拉電阻R8和第一濾波電容C4組成另一路信號米集電路。
[0014]其中，一路信號採集電路中，所述三極體Q1的發射極與所述微處理器模塊信號輸入端HM1_CH1連接，以此向STM32F103單片機傳輸採集信號，所述三極體Q1的集電極分別連接上拉電阻R7的一端和第一濾波電容C3的一端，所述上拉電阻R7另一端接正電壓，所述第一濾波電容C3的另一端連接三極體Q1的發射極，所述三極體Q1的發射極接地，所述三極體Q1的基極分別連接第一分壓電阻R3的一端和第二分壓電阻R4的一端，所述第一分壓電阻R3的另一端分別連接濾波電阻R1的一端和第二濾波電容C1的一端，所述第二分壓電阻R4的另一端分別連接所述三極體Q1的發射極和所述第二濾波電容C1的另一端，所述濾波電阻R1的另一端連接所述二極體D1的陰極。
[0015]另一路信號採集電路中，所述三極體Q2的發射極極與所述微處理器模塊信號輸入端HM1_CH2連接，以此向STM32F103單片機傳輸採集信號，所述三極體Q2的集電極分別連接上拉電阻R8的一端和第一濾波電容C4的一端，所述上拉電阻R8另一端接正電壓，所述第一濾波電容C4的另一端連接三極體Q2的發射極，所述三極體Q2的發射極接地，所述三極體Q2的基極分別連接第一分壓電阻R5的一端和第二分壓電阻R6的一端，所述第一分壓電阻R5的另一端分別連接濾波電阻R2的一端和第二濾波電容C2的一端，所述第二分壓電阻R6的另一端分別連接所述三極體Q2的發射極和所述第二濾波電容C2的另一端，所述濾波電阻R2的另一端連接所述二極體D1的陰極。
[0016]所述二極體D1保證採用電路輸入方向，使得負電壓無法進入該電路，所述濾波電阻R1和第二濾波電容Cl組成第一信號採集電路的濾波電路，濾除雜波，所述濾波電阻R2和第二濾波電容C3組成第二信號採集電路的濾波電路，濾除雜波；第一信號採集電路的濾波電路和第二信號採集電路的濾波電路採用不同的濾波常數。
[0017]第一分壓電阻R3和第二分壓電阻R4組成第一信號採集電路中三極體Q1基極的分壓電阻電路；第一分壓電阻R5和第二分壓電阻R6組成第二信號採集電路中三極體Q2基極的分壓電阻電路；兩個電路中採用不同的分壓係數，確定點火線圈輸入的導通電壓。
[0018]天然氣發電機組轉速不同，點火次數不同，進而導致兩路信號採集電路採集信號不同，三極體Q1和三極體Q2導通和截止時間不同，STM32F103單片機根據不同的導通和截止時間計算出天然氣發電機組的轉速。
[0019]—路所述/[目號米集電路的截止頻率是100HZ,另一路所述/[目號米集電路的截止頻率是1000HZ
[0020]採用兩路信號採集電路對點火線圈的點火信號進行採集，STM32F103單片機將採集到的兩路不同的濾波的截止頻率，整形為方波進行比較，當兩路波形一致時，認為採集到了正常的轉速，當兩路波形不一致時，則繼續採集。
[0021]發動機每轉一圈，點火線圈點火一次，採樣點火線圈點火次數，即可得到發動機轉速。點火線圈輸入會有電壓，但是電壓波形很雜亂，利用信號採集電路對採集信號進行濾波處理，同時，雙路採集進行比較，確定正確的轉速信息。
[0022]基於上述，需要說明的是，所述微處理器模塊還可以採用STM32F103單片機或STM32F105單片機或STM32F205單片機。
[0023]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；儘管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特徵進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案範圍當中。
【權利要求】
1.一種天然氣發電機組轉速採集模塊，其特徵在於:它包括信號採集電路和微處理器模塊，所述信號採集電路為兩路，每一路信號採集電路包括濾波電路和三極體，來自點火線圈低壓側的信號通過二極體D1連接信號採集電路的輸入端，經濾波電路接三極體控制基極，三極體的集電極分別通過上拉電阻連接工作電源，三極體的發射極與所述微處理器模塊信號輸入端連接，一路信號採集電路的輸出端連接微處理器的信號採集埠，另一路信號採集電路的輸出端連接微處理器的另一個信號採集埠。
2.根據權利要求1所述的天然氣發電機組轉速採集模塊，其特徵在於:所述信號採集電路包括三極體，所述三極體的集電極分別連接上拉電阻的一端和第一濾波電容的一端，所述上拉電阻另一端接正電壓，所述第一濾波電容的另一端連接三極體的發射極，所述三極體的發射極接地，所述三極體的基極分別連接第一分壓電阻的一端和第二分壓電阻的一端，所述第一分壓電阻的另一端分別連接濾波電阻的一端和第二濾波電容的一端，所述第二分壓電阻的另一端分別連接所述三極體的發射極和所述第二濾波電容的另一端，所述濾波電阻的另一端連接所述二極體的陰極。
3.根據權利要求2所述的天然氣發電機組轉速採集模塊，其特徵在於:一路所述信號採集電路的截止頻率是100HZ，另一路所述信號採集電路的截止頻率是1000HZ。
4.根據權利要求1或2或3所述的天然氣發電機組轉速採集模塊，其特徵在於:所述微處理器模塊包括STM32F103單片機。
【文檔編號】F02B77/08GK203499820SQ201320573007
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】王向前, 劉霞麗, 張雙洋, 鄧廣, 馬文超 申請人:鄭州眾智科技股份有限公司