過程計算機直流電源監控報警器的製作方法

2023-06-19 00:24:36 1

專利名稱：過程計算機直流電源監控報警器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種過程計算機直流電源監控報警器，它屬於指示電壓是否處於預定的數值範圍之內的領域。
中國專利CN87207136公開了一種電壓變化預警裝置，由一電壓比較器串接五隻電晶體組成，具有聲光報警功能，但該預警裝置結構較複雜、體積大，特別是對瞬時欠壓不能記錄並報警，而這一點對計算機非常重要，如電源發生欠壓或失電，有可能造成計算機丟失數據，影響生產；而且過程計算機電源多，如採用該預警裝置，則需用多個，從而既體積大，又功能單一，效果不好。
本實用新型的目的在於克服上述現有技術中的缺點而提供一種結構簡單、體積小、能對瞬時欠壓記錄並聲光報警的直流電源監控報警器。
本實用新型的目的可通過如下措施來達到本實用新型包括電壓採樣比較電路、發光報警電路和喇叭報警電路，還包括一個記憶鎖存器。電壓採樣比較電路的輸出分為過壓輸出和欠壓輸出，其中，過壓輸出各分成兩路，一路與發光報警電路相連，另一路經門陣列電路與喇叭報警電路相連；欠壓輸出各分成三路，一路與發光報警電路相連，一路經門陣列電路與喇叭報警電路相連，還有一路與記憶鎖存器相連，記憶鎖存器的輸出分兩路，一路去發光報警電路，另一路經門陣列電路接至喇叭報警電路，記憶鎖存器接有晶振。
電壓採樣比較電路的比較部分採用內部帶有高精度基準電源的集成運放晶片，被測電壓經電阻分壓採樣後送至運放的輸入端。
喇叭報警電路是這樣組成的門陣列電路的輸出經一與非門與電感的一端相連，電感的另一端串接限流電阻和電源，喇叭與電容串接後與電源相接。
記憶鎖存器採用D觸發鎖存器。
本實用新型因採用集成晶片，從而體積小、性能可靠、報警準確；由於對瞬時欠壓進行記錄報警，使得工作人員能對潛伏故障及時處理，減少生產損失；因能辨明是持續欠壓還是瞬時欠壓，使工作人員能劃出範圍，直接查出故障原因，縮短檢修時間，減小對生產等的影響。本實用新型特別適用於過程計算機，也可用於對儀表、電器等的直流電源的監測，也可取其一路做成單一體以用於對一個電源進行監測的情況，使用範圍廣、效果好。
附圖
為本實用新型的電路圖。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步描述以美國DEC公司生產的POP-11/44過程計算機的四個直流電源V1(+5V±0.25)、(+12V±2.4)、V3(+15V±3)、V4(-12V±2.4)為例。
如圖所示，本實用新型主要由電壓採樣比較電路40、門陣列電路44、記憶鎖存器43和晶振42組成。
採樣比較電路40主要由採樣電阻R1～R16和內部帶有高精度基準電源的集成運放(MAX8214)41組成。計算機電源V1、V2、V3、V4經採樣電阻分壓採樣後，分別送至MAX8214的輸入端2、3、5、7，與MAX8214內部電源比較，電源欠壓時，MAX8214對應該電源的欠壓輸出端13或14為高電平，該輸出分成三路一路接至發光報警電路47；一路經門陣列電路(GAL16V8)44接至喇叭報警電路45；還有一路經記憶鎖存器43後再分成兩路，一路接至發光報警電路48，另一路經門陣列電路(GAL16V8)44接至喇叭報警電路45。電源過壓時，對應該電源的MAX8214的過壓輸出端為高電平，該輸出分成兩路，一路接至發光報警電路47，另一路經門陣列電路44接至喇叭報警電路45。MAX8214的1、4、6端接在一起，8、9、15端接在一起後接地。因V4為負電源，為了能與MAX8214的基準參考電壓1.25V相比較，另接有一小電路，電源VD1經R17後分兩支，一支接一高精度電壓基準二極體BG1(LM385)，另一支與R14、R16相連。
發光報警電路47、48由集成六反相器(74LS06)46、發光二極體L1～L12、電阻R18～R29、電源VD2、VD4組成。當電源欠壓或過壓時，對應的反相器的對應輸入端為高電平，從而反相器的對應輸出為低電平，電源經電阻使發光二極體發光報警。反相器46的17～22端為輸入端，23～28端為輸出端。
喇叭報警電路45由電源VD3、VAC、電阻R30、電感L、電容C、與非門G1和喇叭BG2組成。當電源欠壓或過壓時，門陣列電路44輸出為高電平，VD3經R30使L通電，則VAC經電容C使喇叭BG2發聲報警。
記憶鎖存器43採用D觸發鎖存器(LS174)，其脈衝端33接有一晶振(1.8432/MH2)42，34端為人工復位端RESET，29～32端為輸入端，35～38端為輸出端。記憶鎖存器約每0.005MS對MAX8214的欠壓輸出端13、14讀取一次數據，經記錄鎖存後，輸出送至發光報警電路48和喇叭報警電路45。當電源瞬時欠壓時，由於時間短，即欠壓輸出端輸出高電平持續時間短，發光報警電路47和喇叭限警電路45來不及做出反應，即使有反應，也是一瞬而逝，工作人員無法發現。而有了記憶鎖存器43後，則可把這瞬間高電平記錄鎖存起來，然後輸出引起聲、光報警。記憶鎖存器對持續欠壓也進行記錄、報警，但工作人員可通過看發光報警電路47和48對應同一電源的兩條支路的二極體是否同時亮來判定是持續欠壓還是瞬時欠壓，同時亮則為持續欠壓，反之為瞬時欠壓，從而直接查明故障原因，減小對生產的影響。
當電源欠壓或過壓時，同時有發光和聲音報警。比如當V1欠壓低於4.75V時，經R1、R2分壓採樣後送至MAX8214的輸入端2，欠壓輸出端14輸出高電平，分成三路，一路與反相器46的輸入端18相連，經反相後，輸出端27呈低電平，電源VD2經R19使L2亮，表示此時電源工作在欠壓狀態；一路經門陣列電路44、與非門G1後呈低電平，從而使喇叭發聲報警；還有一路輸送給記憶鎖存器的輸入端29，記錄鎖存後輸出端38輸出一高電平，分成兩路，一路使喇叭發聲報警，另一路經反相器反相後呈低電平，電源VD4經R26使L9亮。如L2和L9均亮，則表明電源工作在持續欠壓狀態；如只有L9亮，則表明電源曾有過瞬間欠壓，應及時檢修。工作人員對記憶鎖存器43的復位端RESET復位後，聲、光報警即消失。
當V1過壓超過5.25V時，經R3、R4分壓採樣後送至MAX8214的輸入端5，過壓輸出端12輸出高電平，分成兩路，一路使L1亮，一路使喇叭發聲報警。
當電源工作在正常範圍內時，MAX8214的過壓輸出端11、12，欠壓輸出端13、14均無輸出，也就無聲、光指示。
權利要求1.一種過程計算機直流電源監控報警器，它包括電壓採樣比較電路、發光報警電路和喇叭報警電路，其特徵在於它還包括記憶鎖存器(43)，電壓採樣比較電路(40)的輸出(11)(12)(13)(14)分為過壓輸出(11)(12)和欠壓輸出(13)(14)，其中，過壓輸出(11)(12)各分成兩路，一路與發光報警電路(47)相連，另一路經門陣列電路(44)後與喇叭報警電路(45)相連，欠壓輸出(13)(14)各分成三路，一路與發光報警電路(47)相連，一路經門陣列電路(44)後與喇叭報警電路(45)相連，還有一路與記憶鎖存器(43)相連，記憶鎖存器的輸出分兩路，一路去發光報警電路(48)，另一路經門陣列電路(44)接至喇叭報警電路(45)，記憶鎖存器(43)接有晶振(42)。
2.根據權利要求1所述的報警器，其特徵在於電壓採樣比較電路(40)的比較部分採用內部帶有高精度基準電源的集成運放晶片(41)，被測電壓經電阻分壓採樣後送至運放(41)的輸入端。
3.根據權利要求1所述的報警器，其特徵在於喇叭報警電路(45)是這樣組成的，門陣列電路(44)的輸出經一與非門(G1)與電感(L)的一端相連，電感的另一端串接限流電阻(R30)和電源(VD3)，喇叭(BG2)與電容(C)串接後與電源(VAC)相接。
4.根據權利要求1所述的報警器，其特徵在於記憶鎖存器(43)採用D觸發鎖存器。
專利摘要一種過程計算機直流電源監控報警器，屬於指示電壓是否處於允許範圍之內的領域。它包括電壓採樣比較電路、發光報警電路和喇叭報警電路，特別是它還包括一個記憶鎖存器，能對瞬時欠壓進行記錄、報警，使工作人員能及時處理故障，減小損失。該報警器體積小、效果好，既可用於過程計算機，也可用於對儀表、電器等的直流電源的監測報警。
文檔編號G06F1/28GK2255063SQ9620480
公開日1997年5月28日 申請日期1996年3月22日 優先權日1996年3月22日
發明者朱振榮, 孫志鶴 申請人:寶山鋼鐵(集團)公司