用於油霧探測的控制電路的製作方法
2023-04-23 09:42:31 4
專利名稱：用於油霧探測的控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種油霧探測控制電路。
背景技術：
大型柴油機做為船舶、機車、發電機組的動力而被廣泛應用，在 使用過程中難免會出現故障，主要故障來源於柴油機內部運動件的磨 損和零件損傷，柴油機內部運動件的磨損和零件損傷容易造成潤滑機 油發熱而導致曲軸箱內形成油霧至爆炸，如不及時發現修復，將會造 成較大的損失，甚至會導致整臺柴油機報廢，現需設計一種能檢測出 各曲軸箱內油霧大小的系統，檢測出各曲軸箱發生的油霧濃度。
發明內容
本發明的目的就是提供一種用於油霧探測的控制電路，它可以自 動控制對內燃機各曲軸箱內油霧濃度的檢測，當內燃機曲軸箱油霧濃 度超出標定值時，發出報警，對內燃機進行保護，自動停止內燃機運 行，準確地判定發生油霧濃度超出標定值的曲軸箱，提供排除故障點， 節約維修時間，延長內燃機的使用壽命。
本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的，包括中央處理器CPU 及DC/DC轉換器，DC/DC轉換器設有24V和5V的輸出端，DC/DC轉換器的 5V輸出端與中央處理器CPU相連，其特徵在於它還包括煙道檢測控制電 路、油霧濃度檢測電路、風機檢測控制電路、步進電機驅動電路及故障報 警控制電路，煙道檢測控制電路、油霧濃度檢測電路、風機控制電路、步 進電機驅動電路及故障報警控制電路的電源輸入端均與DC/DC轉換器的電 源輸出端相連，煙道檢測控制電路信號端通過A/D轉換器與中央處器CPU 相連，油霧濃度檢測電路、風機控制電路、步進電機驅動電路及故障報警 控制電路的信號端均與中央處理器CPU相連。
本發明的中央處理器CPU為現有的市售產品，其型號為AT89S52，在使 用時，將中央處理器CPU、 DC/DC轉換器及上述的電路以集成的方式設置在 印刷電路板上，當DC/DC轉換器與電瓶24V相連接後，DC/DC轉換器的5V
10輸出端為中央處理器CPU提供電源，DC/DC轉換器的24V/5V輸出端為煙道 檢測控制電路、油霧濃度檢測電路、風機檢測控制電路、步進電機驅動電 路及故障報警控制電路提供電源，再向中央處理器CPU中輸出應用程式及 油霧濃度的預警、報警值，該應用程式能實現以下功能
1 、能自動控制煙道檢測控制電路對柴油機內的曲軸箱進行循環檢測； 2、指令風機檢測控制電路將曲軸箱中的油霧連續抽出；3、根據油霧濃度 檢測電路感應出油霧濃度的電信號，中央處理器CPU將接收到的電信號進 行換算為油霧濃度值後，與預設的報警值作比較，4、當接收的電信號換算 成油霧濃度的值大於預設的報警值時，中央處理器CPU發出指令給故障報 警控制電路，使其報警，若接收的電信號換算成油霧濃度的值小於預設的 報警值時，則中央處理器CPU控制煙道檢測控制電路繼續對曲軸箱進行檢
由於採用了上述技術方案，本發明具有操作方便的優點，它可以 自動控制對內燃機各曲軸箱內油霧濃度的檢測，當內燃機曲軸箱油霧 濃度超出標定值時，發出報警，對內燃機進行保護，自動停止內燃機 運行，準確地判定發生油霧濃度超出標定值的曲軸箱，提供排除故障 點，節約維修時間，延長內燃機的使用壽命，它還能與液晶顯示屏連 接可以使油霧濃度大小遠程顯示更直觀。遠程監視距離可達1000米， 可將顯示屏安置在機房以外的其它地方對內燃機進行監視。
本發明的
如下
圖1為本發明的電路框圖2為本發明中煙道檢測控制電路的電路圖3為本發明中油霧濃度檢測電路的電路圖4為本發明中風機檢測控制電路的電路圖5為本發明中步進電機驅動電路的電路圖6為本發明中繼電器驅動電路的電路圖7為本發明中故障報警控制電路、通道及增益驅動電路的電路圖； 圖8為本發明中復位電路的電路圖；圖9為本發明中遠程控制輸出電路的電路圖； 圖IO為本發明中中央處理器CPU的電路圖； 圖11為本發明使用狀態參考圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明
如圖1所示，本發明包括中央處理器CPU1及DC/DC轉換器2， DC/DC 轉換器2設有DC24V和DC5V的輸出端，DC/DC轉換器2的5V輸出端與中央 處理器CPU1相連，其特徵在於它還包括煙道檢測控制電路3、油霧濃度 檢測電路4、風機檢測控制電路5、步進電機驅動電路6及故障報警控制電 路7，煙道檢測控制電路、油霧濃度檢測電路、風機控制電路、步進電機驅 動電路及故障報警控制電路的電源輸入端均與DC/DC轉換器的電源輸出端 相連，煙道檢測控制電路信號端通過A/D轉換器與中央處器CPU相連，油 霧濃度檢測電路、風機控制電路、步進電機驅動電路及故障報警控制電路 的信號端均與中央處理器CPU相連。
本發明的中央處理器CPU為現有的市售產品，其型號為AT89S52，在使 用時，將中央處理器CPU、 DC/DC轉換器及上述的電路以集成的方式設置在 印刷電路板上，當DC/DC轉換器與電瓶24V相連接後，DC/DC轉換器的5V 輸出端為中央處理器CPU提供電源，DC/DC轉換器的24V/5V輸出端為煙道 檢測控制電路、油霧濃度檢測電路、風機檢測控制電路、步進電機驅動電 路及故障報警控制電路提供電源，再向中央處理器CPU中輸出應用程式及 油霧濃度的預警、報警值，該應用程式能實現以下功能
1 、能自動控制煙道檢測控制電路對柴油機內的曲軸箱進行循環檢測； 2、指令風機檢測控制電路將曲軸箱中的油霧連續抽出；3、根據油霧濃度 檢測電路感應出油霧濃度的電信號，中央處理器CPU將接收到的電信號進 行換算為油霧濃度值後，與預設的報警值作比較，4、當接收的電信號換算 成油霧濃度的值大於預設的報警值時，中央處理器CPU發出指令給故障報 警控制電路，使其報警，若接收的電信號換算成油霧濃度的值小於預設的 報警值時，則中央處理器CPU控制煙道檢測控制電路繼續對曲軸箱進行檢 測。
如圖2、 IO所示，煙道檢測控制電路包括第一三端電源V1、第一集成
12運算放大器U17A、第二集成運算放大器U17B、第一電阻R63、第二電阻R64、 第三電阻R65、第四電阻R66、第五電阻R67、第六電阻R73、第七電阻R72、 第八電阻R74、第九電阻R75、第十電阻R85、第一電容C5、第二電容C13、 第三電容C14、第四電容C18、第五電容C19、第六電容C20、第一二極體 D24、第二二極體D25、第一電位器VR1、第二電位器VR2、電解電容E8， 其中，第一三端電源VI的1足一是通過第七電阻R72與第一三端電源VI 的2足相連，第一三端電源V1的1足一是與第一電位器VR1的動觸點3足 相連，第一電位器VR1的靜觸點1足懸空，第一電位器VR1的2足一是通 過第十電阻R85與第一三端電源VI的1足相連， 一是通過電解電容E8與 第一三端電源V1的2足相連，第一電位器VR1的2足還接地，第一三端電 源VI的2足一是與第一集成運算放大器U17A相連，為第一集成運算放大 器U17A提供+6V電源，第一三端電源VI的2足一是與第三電容C14的一端 相連，第三電容C14的另一端一是接地， 一是通過第二電容C13與第一三 端電源V1的3足相連，第一三端電源V1的3足接24V電源，第一電阻R63、 第六電阻R73及第四電容C18的一端與中央處理器CPU相連，第六電阻R73 與第四電容C18的另一端均接地，第一電阻R63的另一端與第一集成運算 放大器U17A的同向輸入端相連，第一集成運算放大器U17A的反向輸入端 一是通過第二電阻R64接地， 一是通過第二電位器VR2與第一集成運算放 大器U17A的輸出端相連，第五電容C19並接在第二電位器VR2的兩端，第 一集成運算放大器U17A的輸出端通過第四電阻R66與第二集成運算放大器 U17B的反向輸入端相連，第二集成運算放大器U17B的同向輸入端一是通過 第五電阻R67接地， 一是通過第三電阻R65與第二集成運算放大器U17B的 輸出端相連接，第六電容C20並接在第二集成運算放大器U17B的同向輸入 端與第二集成運算放大器U17B的輸出端，第二集成運算放大器U17B的輸 出端一是通過第九電阻R75接地， 一是通過第八電阻R74與A/D轉換器相 連，A/D轉換器設有八個接線端，它的第一接線端與中央處理器CPU的37 足ADCCS相連，第二接線端與第八電阻R74相連，第三接線端懸空，第四 接線端接地，第五接線端與第六接線端均與中央處理器CPU的35足DIO相 連，第七接線端與中央處理器CPU的36足ADCCLK相連，第八接線端一是通過電容C6接地， 一是通過電阻R21接+24V電源， 一是通過晶閘管Q15接 地。
煙道檢測控制電路中的第一集成運算放大器U17A型號為LM317，第二 集成運算放大器U17B型號為LM358，在工作時，調整第一電位器VR1，可 以將+6V的工作電壓輸入第一集成運算放大器U17A，光電傳感器經過運放 U17A、 U17B由第一集成運算放大器U17A與第二集成運算放大器U17B兩級 運算放大後傳遞至A/D轉換器，經A/D轉換器轉換後送CPU讀取，輸出電 壓值與光強度成正比，與油霧濃度成反比，即光強度越弱，轉換的電信號 則會低，則油霧濃度越大。
如圖3、 IO所示，油霧濃度檢測電路包括第一光電耦合器Q1、達靈頓 三極體U19、第七電容Cll、第二三端電源V2、第H""—電阻R24、第十二電 阻R37、第十三電阻R54、第十四電阻R55、第十五電阻R56、光電管TP2、 光電發射管TP3及第一接頭CZ3，第一光電耦合器Ql的正極接+5V電源， 第一光電耦合器Q1的負極通過電阻Rll接中央處理器CPUU16晶片34足IR， 第一光電耦合器Ql的集電極接+24V電源，第一光電耦合器Ql的發射極一 是通過第十四電阻R55接地， 一是通過第十一電阻R24接達靈頓三極體U19 的基極，達靈頓三極體U19集電極一是接+24V電源， 一是通過第七電容Cll 接地，達靈頓三極體U19集電極與第二三端電源V2的3足相連，第二三端 電源V2的2足通過第十三電阻R54與第二三端電源V2的1足相連，第二 三端電源V2的1足接光電管TP2，光電發射管TP3與第一接頭CZ3的第二 接線端相連，第一接頭CZ3的第一接線端與第四接線端均接地，第一接頭 CZ3的第三接線端通過第十二電阻R37接+5V電源，第一接頭CZ3的第五接 線端一是通過第十五電阻R56接+5V電源， 一是與中央處理器CPU的8足 FIR相連。
光電管TP2與光電發射管TP3產生的光電信號，並將光信號轉換為電 信號傳送至中央處理器CPU進行鑑別，如光強度減弱，轉換的電信號則會 降低，則油霧濃度越大，當電信號降低到一個最低值時，即油霧濃度超過 預設值時，中央處理器CPU將發出報警指令由報警電路報警，同時指令整 機自動停止工作。
14如圖4、 IO所示，風機控制電路包括第三三端電源V3、第二光電耦合 器Q2、第十六電阻R25、第八電容C12、第二接頭CZ2，第二接頭CZ2上設 有四個接線端，第三三端電源V3的1足與第二接頭CZ2的第四接線端4足 相連，第三三端電源V3的2足與第二接頭CZ2的第二接線端2足相連，第 三三端電源V3的3足一是與第二接頭CZ2的第一接線端1足連接A12V電 源， 一是通過第八電容C12與第三三端電源V3的2足相連，第二接頭CZ2 的第三接線端1足與第二光電耦合器Q2的負極相連，第二光電耦合器Q2 的正極通過第十六電阻R25接A24V'電源，第二光電耦合器Q2的集電極接 中央處理器CPU的18足FFJ，第二光電耦合器Q2的發射極接地。
上述電路中當控制風機繼電器動作時，正常情況下風機反饋信號將使 第二光電耦合器Q2輸出連續的脈衝到CPU，若中央處理器CPU不能檢測到 連續的脈衝將認為風機故障。
如圖5、 IO所示，步進電機驅動電路包括控制接頭CZ1、電源接口 CZ4， 控制接頭CZ1設置有五個接線端，第一接線端1足接光電管SI的正極，第 二接線端2足接地，第三接線端3足接中央處理器CPU的40足CP，第四接 線端4足接中央處理器CPU的41足CV，第五接線端接+5V電源；電源接口 CZ4設置有六個接線端，它的第一接線端1足接24V'電源，第二接線端2 足接中央處理器CPU的19足DCF，第三接線端3足、第四接線端4足均與 24 V'電源連接，第五接線端5足與第六接線端6足均接地。
上述電路中通過控制接頭CZ1、電源接口 CZ4兩個插件接步進電機，當 中央處理器CPU發出步進脈衝、並給定旋轉方向後，將按預設方式自動旋 轉掃描；除非設備故障。
如圖7、 IO所示，故障報警控制電路第二晶片U2、第三晶片U3，第二 晶片U2與第三晶片U3上均設置有十六個接線端，其中，第二晶片U2的第 十一接線端與第三晶片的第十一接線端均與中央處理器CPU的11足RRCLK 相連，第二晶片U2的第十二接線端與第三晶片U3的第十二接線端均與中 央處理器CPU的10足SRCLK相連，第二晶片U2與第三晶片U3的第八接線 端、第十接線端、第十三接線端均接地，第二晶片U2的第十四接線端與中 央處理器CPU的9足SER，第二晶片U2的第十六接線端一是接+5V電源，一是通過電容Cl接地，第二晶片U2的第十五接線端接第七發光二極體D7 的負極，第七發光二極體D7的正極通過電阻接+5V電源，第二晶片U2的第 一接線端接第六發光二極體D6的負極，第六發光二極體D6電阻接+5V電源， 第二晶片U2的第二接線端接第五發光二極體D5的負極，第五發光二極體 D5的正極通過電阻接+5V電源，第二晶片U2的第三接線端接第四發光二極 管D4的負極，第四發光二極體D4的正極通過電阻接+5V電源，第二晶片 U2的第四接線端接第三發光二極體D3的負極，第三發光二極體D3的正極 通過電阻接+5V電源，第二晶片U2的第五接線端接第二發光二極體D2的負 極，第二發光二極體D2的正極通過電阻接+5V電源，第二晶片U2的第六接 線端接第一發光二極體Dl的負極，第一發光二極體Dl的正極通過電阻接 +5V電源，第二晶片U2的第七接線端接發光二極體D0的負極，發光二極體 D0的正極通過電阻接+5V電源，第二晶片U2的第九接線端與第三晶片U3 的第十四接線端相連，第三晶片U3的第十六接線端一是接+5V電源， 一是 通過電容C2接地，第三晶片U3第十五接線端接第十五發光二極體D15的 負極，第十五發光二極體D15的正極通過電阻接+5V電源，第三晶片U3第 一接線端接第十四發光二極體D14的負極，第十四發光二極體D14的正極 通過電阻接+5V電源，第三晶片U3第二接線端接第十三發光二極體D13的 負極，第十三發光二極體D13的正極通過電阻接+5V電源，第三晶片U3第 三接線端接第十二發光二極體D12的負極，第十二發光二極體D12的正極 通過電阻接+5V電源，第三晶片U3第四接線端接第十一發光二極體Dll的 負極，第十一發光二極體Dll的正極通過電阻接+5V電源，第三晶片U3第 五接線端接第十發光二極體D10的負極，第十發光二極體D10的正極通過 電阻接+5V電源，第三晶片U3第六接線端接第九發光二極體D9的負極，第 九發光二極體D9的正極通過電阻接+5V電源，第三晶片U3第七接線端接第 八發光二極體D8的負極，第八發光二極體D8的正極通過電阻接+5V電源。
第二晶片U2、第三晶片U3型號為74HC595，當出現故障時，由中央處 理器CPU指令第二晶片U2、第三晶片U3控制輸出使發光二極體全亮。
如圖7、 10所示，本發明還包括通道及增益驅動電路，該電路包括第 四晶片U4、第五晶片U5、顯示器LED1、第一三極體Q1及第二三極體Q2，
16第四晶片U4與第五晶片U5上設有十六個接線端，顯示器LED1上設有10 個足，第四晶片U4的第一接線端接顯示器LED1的8足，第四晶片U4的第 二接線端接顯示器LED1的3足，第四晶片U4的第三接線端接顯示器LED1 的2足，第四晶片U4的第四接線端接顯示器LED1的l足，第四晶片U4的 第五接線端接顯示器LED1的10足，第四晶片U4的第六接線端接顯示器LED1 的3足，第四晶片U4的第七接線端接顯示器LED1的4足，第四晶片U4與 第五晶片U5的第八接線端、第十接線端接、第十三接線端均接地，第四芯 片U4與第五晶片U5的第十一接線端均與中央處理器CPU的11足RRCLK相 連，第四晶片U4與第五晶片U5的第十二接線端均與中央處理器CPU的10 足SRCLK相連，第四晶片U4的第十四接線端接第三晶片U3的第九接線端， 第四晶片U4的第十六接線端一是接+5V電源， 一是通過電容C3接地，第五 晶片U5的第十四接線端接第四晶片U4的第九接線端，第五晶片U5的第十 六接線端一是接+5V電源， 一是通過電容C21接地，第五晶片U5的第十五 接線端通過電阻R22接第一三極體Ql的基極，第一三極體Ql的集電極接 +5V電源，第一三極體Ql的發射極通過電阻接顯示器LED1的9足，第五芯 片U5的第一接線端通過電阻R23接第二三極體Q2的基極，第二三極體Q2 的集電極接+5V電源，第二三極體Q2的發射極通過電阻R71接顯示器LED1 的6足。
調整進霧探測通道l-N缸數選擇與增益調整共用一個數字顯示器，由 第四晶片U4控制輸出至顯示器LED1顯示，調整通道按鍵時自動從增益切 換至通道調整，當調整增益+、-時又從通道選擇自動切換至增益調整。
調整增益其實就是用於對報警信號判斷的靈敏度。由第五晶片U5控制 輸出至顯示器LED1顯示，調整增益時按'+ '提高增益、按'降低增益， 數字顯示器可以顯示0-100%db範圍。
如圖6、 10所示，本發明包括繼電器驅動電路，該電路包括第一晶片 Ull、第三光電耦合器Q5、第四光電耦合器Q7、第五光電耦合器Q8、第六 光電耦合器Q9、第十光電耦合器Qll、第十七電阻R26、第十八電阻R27、 第十九電阻R28、第二十電阻R29、第二H^—電阻R30、第二十二電阻R32、 第二十三電阻R33、第二十四電阻R34、第二十五電阻R35、第二十六電阻R36、第一繼電器J1、第二繼電器J2、第三二極體D22、第四二極體D23、 第四接頭CZ5，第一晶片U11上設置有十八個接線端，第九接線端接地，第 十接線端接A24V電源，第九接線端與第十接線端之間並聯有電容CIO，第 一晶片Ull的第十八接線端接第四接頭CZ5的1足，第一晶片Ull的第十 七接線第四接頭CZ5的2足，第一晶片Ull的第十六接線第四接頭CZ5的3 足，其中，三光電耦合器Q5、第四光電耦合器Q7、第五光電耦合器Q8、第 六光電耦合器Q9及第十光電耦合器Qll的集電極均接A24V電源，第三光 電耦合器Q5的正極通過第二十二電阻R32接+5V電源，第三光電耦合器Q5 的負極接中央處理器CPU的23足，第三光電耦合器Q5的發射極一是通過 第十七電阻R26接地， 一是與第一晶片Ull的第一接線端相連，第四光電 耦合器Q7的正極通過第二十三電阻R33接+5V電源，第四光電耦合器Q7的 負極接中央處理器CPU的22足SLIGHT,第四光電耦合器Q7的發射極一是 通過第十八電阻R27接地， 一是與第一晶片Ull的第二接線端相連，第五 光電耦合器Q8的正極通過第二十四電阻R34接+5V電源，第五光電耦合器 Q8的負極接中央處理器CPU的21足TROUBLE,第五光電耦合器Q8的發射 極一是通過第二十一電阻R30接地， 一是與第一晶片Ull的第三接線端相 連，第六光電耦合器Q9的正極通過第二十五電阻R35接+5V電源，第六光 電耦合器Q9的負極接中央處理器CPU的20足BL0WE，第六光電耦合器Q9 的發射極一是通過第十九電阻R28接地， 一是與第一晶片Ull的第四接線 端相連，第十光電耦合器Qll的正極通過第二十六電阻R36接+5V電源，第 十光電耦合器Qll的負極接中央處理器CPU的19足DCF，第十光電耦合器 Qll的發射極一是通過第二十電阻R29接地， 一是與第一晶片Ull的第五接 線端相連，第一繼電器Jl的1足接A24V'電源，第一繼電器Jl的2足懸空， 第一繼電器Jl的3足接第三二極體D22的負極，第三二極體D22的正極接 地，第一繼電器J1的5足接A24V電源，第一繼電器J1的4足接第一晶片 Ull的第十五接線端，第二繼電器J2的l足接地，，第二繼電器J2的2足 懸空，第二繼電器J2的3足通過第四二極體D23接A24V'電源，第二繼電 器J2的4足接第一晶片Ull的第十四接線端，第二繼電器J2的5足接接 A24V電源。繼電器控制電路增加了反向二極體，提高了系統的電磁兼容原理，完 成對報警、預警、故障、風機、電磁閥的控制，並且採取了光電隔離技術， 提高了系統的可靠性，由第四接頭CZ5輸出，或輸出至去驅動板接線端子。
如圖8、 IO所示，它還包括復位電路，該復位電路包括三極體QIO、第 九電容C15、第二十七電阻R57、第二十八電阻R58、第二十九電阻R59、 第一電解電容El、輕觸開關K，三極體Q10的基極一是通過第二十八電阻 R58接+5V電源， 一是與輕觸開關K相連接，三極體QIO的集電極一是通過 第九電容C15接地， 一是通過第二十九電阻R59接+5V電源，三極體Q10的 發射極一是接地， 一是與輕觸開關K相連接，第一電解電容E1並聯在三極 管Q10的基極與發射極之間，第二十七電阻R57並聯在輕觸開關K的兩端。
如圖9、 IO所示，中央處理器CPU上連接有遠程控制輸出電路，該遠 程控制輸出電路包括晶片U22、第七光電耦合器Q3、第八光電耦合器Q4、 第九光電耦合器Q6、第三十電阻R62、第三十一電阻R61、第三十二電阻 R76、第三十六電阻R80、第三十七電阻R81、第三十八電阻R82、第三十九 電阻R83、第四十電阻R84、第一穩壓二極體D26、第二穩壓二極D27、第 三接頭CZ8、第二電解電容EIO、第四三端電源V4、第五三端電源V5，其 中，晶片U22設有八個接線端，第一接線端與第九光電耦合器Q6的負極連 接，第九光電耦合器Q6的正極通過第三十一電阻R61接A5V電源，第九光 電耦合器Q6的發射極接地，集電極通過第三十四電阻R78接+5V電源，芯 片U22的第二接線端一是與晶片U22的第三接線端連接， 一是通過第三十 五電阻R79接A5V電源，晶片U22的第三接線端與第八光電耦合器Q4的發 射極連接，第八光電耦合器Q4的集電極接A5V電源，第八光電耦合器Q4 的正極通第三十電阻R62接+5V電源，第八光電耦合器Q4的負極接中央處 理器CPU的12足EN485，晶片U22的第四接線端一是通過第三十三電阻R77 接地， 一是與第七光電耦合器Q3的集電極連接，第七光電耦合器Q3的發 射極接地，第七光電耦合器Q3的正極通過第三十二電阻R76接+5V電源， 第七光電耦合器Q3的負極接中央處理器CPU的7足TX，晶片U22的第五接 線端接地，晶片U22的第六接線端一是通過第二穩壓二極體D27接地，一 是通過第三十七電阻R81接A5V電源， 一是通過第三十九電阻R83與第三接頭CZ8的第二端頭連接，晶片U22的第七接線端一是通過第一穩壓二極 管D26接地， 一是通過第三十六電阻R80接地， 一是通過第三十八電阻R82 與第三接頭CZ8的第一端頭連接，在第三接頭CZ8的第一端頭與第二端頭 之間並聯有第四十電阻R84，晶片U22的第八接線端一是接A5V電源， 一是 通過第十電容C29接地，第四三端電源V4的輸入端1足一是接V24電源， 一是通過第二電解電容E10接地，第四三端電源V4的輸出端與第五三端電 源V5的輸入端連接，第四三端電源V4的公共端與第五三端電源V5的公共 端均接地，第五三端電源V5輸出A5V電源。
上述電路採用三路光電隔離的第七光電耦合器Q3、第八光電耦合器Q4、 第九光電耦合器Q6，將收發、收發能控制晶片U22與遠程計算機通訊；電 路上還增加了第一穩壓二極體D26、第二穩壓二極D27保護了接口的安全。
如圖10所示，本發明中的中央處理器CPU具有44個連接足，它的第 15足通地電容C17接地，第三者4足通過電容C16接地，第15足與第14 足之間並聯有晶振管X1。
綜上所述，本發明集成在印刷電路板上後與油霧探測器相配合使用， 參見圖11，油霧控測器包括油霧吸氣泵8、煙道分測器9、油霧濃度檢測 器10，煙道分測器9的出口與油霧濃度檢測10器相通，油霧濃度檢測器 10的出口與油霧吸氣泵8連通，油霧吸氣泵8的排氣口與外界相通，油霧 吸氣泵由印刷電路板11提供工作電源，印刷電路板ll、油霧吸氣泵8、 煙道分測器9及油霧濃度檢測器10均位於箱體12上，油霧濃度檢測器通 過數據線與中央處理器CPU連接，由中央處理器CPU判斷後作出是否報警 的指令。
權利要求
1.一種用於油霧探測的控制電路，包括中央處理器CPU(1)及DC/DC轉換器(2)，DC/DC轉換器(2)設有24V和5V的輸出端，DC/DC轉換器(2)的5V輸出端與中央處理器CPU(1)相連，其特徵在於它還包括煙道檢測控制電路(3)、油霧濃度檢測電路(4)、風機檢測控制電路(5)、步進電機驅動電路(6)及故障報警控制電路(7)，煙道檢測控制電路、油霧濃度檢測電路、風機控制電路、步進電機驅動電路及故障報警控制電路的電源輸入端均與DC/DC轉換器的電源輸出端相連，煙道檢測控制電路信號端通過A/D轉換器與中央處器CPU相連，油霧濃度檢測電路、風機控制電路、步進電機驅動電路及故障報警控制電路的信號端均與中央處理器CPU相連。
2. 如權利要求l所述的用於油霧探測的控制電路，其特徵在於煙道 檢測控制電路包括第一三端電源(Vl)、第一集成運算放大器(U17A)、第 二集成運算放大器(U17B)、第一電阻(R63)、第二電阻(R64)、第三電阻(R65)、第四電阻(R66)、第五電阻(R67)、第六電阻(R73)、第七電阻 (R72)、第八電阻(R74)、第九電阻(R75)、第十電阻(R85)、第一電容 (C5)、第二電容(C13)、第三電容(C14)、第四電容(C18)、第五電容(C19)、 第六電容(C20)、第一二極體(D24)、第二二極體(D25)、第一電位器(VR1 )、 第二電位器(VR2)、電解電容(E8)，其中，第一三端電源(VI)的l足一 是通過第七電阻(R72)與第一三端電源(VI)的2足相連，第一三端電源 (VI)的1足一是與第一電位器(VR1)的動觸點3足相連，第一電位器(VR1) 的靜觸點1足懸空，第一電位器(VR1)的2足一是通過第十電阻(R85) 與第一三端電源(VI)的1足相連， 一是通過電解電容(E8)與第一三端 電源(VI)的2足相連，第一電位器(VR1)的2足還接地，第一三端電源 (VI)的2足一是與第一集成運算放大器(U17A)相連，為第一集成運算 放大器(U17A)提供+6V電源，第一三端電源(VI)的2足一是與第三電容 (C14)的一端相連，第三電容(C14)的另一端一是接地， 一是通過第二 電容(C13)與第一三端電源(VI)的3足相連，第一三端電源(VI)的3 足接24V電源，第一電阻(R63)、第六電阻(R73)及第四電容(C18)的一端與中央處理器CPU相連，第六電阻(R73)與第四電容(C18)的另一 端均接地，第一電阻(R63)的另一端與第一集成運算放大器(U17A)的同 向輸入端相連，第一集成運算放大器(U17A)的反向輸入端一是通過第二 電阻(R64)接地， 一是通過第二電位器(VR2)與第一集成運算放大器(U17A) 的輸出端相連，第五電容(C19)並接在第二電位器(VR2)的兩端，第一 集成運算放大器(U17A)的輸出端通過第四電阻(R66)與第二集成運算放 大器(U17B)的反向輸入端相連，第二集成運算放大器(U17B)的同向輸 入端一是通過第五電阻(R67)接地， 一是通過第三電阻(R65)與第二集 成運算放大器(U17B)的輸出端相連接，第六電容(C20)並接在第二集成 運算放大器(U17B)的同向輸入端與第二集成運算放大器(U17B)的輸出 端，第二集成運算放大器(U17B)的輸出端一是通過第九電阻(R75)接地， 一是通過第八電阻(R74)與A/D轉換器相連。
3.如權利要求l所述的用於油霧探測器的控制電路，其特徵在於油 霧濃度檢測電路包括第一光電耦合器(Ql)、達靈頓三極體(U19)、第七電 容(Cll)、第二三端電源(V2)、第H"^—電阻(R24)、第十二電阻(R37)、 第十三電阻(R54)、第十四電阻(R55)、第十五電阻(R56)、光電管(TP2)、 光電發射管(TP3)及第一接頭(CZ3)，第一光電耦合器(Ql)的正極接+5V 電源，第一光電耦合器(Ql)的負極通過電阻(R11)接中央處理器CPU (U16) 晶片34足IR，第一光電耦合器(Ql)的集電極接+24V電源，第一光電耦 合器(Ql)的發射極一是通過第十四電阻(R55)接地， 一是通過第十一電 阻(R24)接達靈頓三極體(U19)的基極，達靈頓三極體(U19)集電極一 是接+24V電源， 一是通過第七電容(C11)接地，達靈頓三極體(U19)集 電極與第二三端電源(V2)的3足相連，第二三端電源(V2)的2足通過 第十三電阻(R54)與第二三端電源(V2)的l足相連，第二三端電源(V2) 的1足接光電管TP2，光電發射管(TP3)與第一接頭(CZ3)的第二接線端 相連，第一接頭(CZ3)的第一接線端與第四接線端均接地，第一接頭(CZ3) 的第三接線端通過第十二電阻(R37)接+5V電源，第一接頭(CZ3)的第五 接線端一是通過第十五電阻(R56)接+5V電源， 一是與中央處理器CPU的 8足FIR相連。
4. 如權利要求l所述的用於油霧探測的控制電路，其特徵在於風機控制電路包括第三三端電源(V3)、第二光電耦合器(Q2)、第十六電阻(R25)、 第八電容(C12)、第二接頭(CZ2)，第二接頭(CZ2)上設有四個接線端， 第三三端電源(V3)的l足與第二接頭(CZ2)的第四接線端4足相連，第 三三端電源(V3)的2足與第二接頭(CZ2)的第二接線端2足相連，第三 三端電源(V3)的3足一是與第二接頭(CZ2)的第一接線端1足連接A12V 電源， 一是通過第八電容(C12)與第三三端電源(V3)的2足相連，第二 接頭(CZ2)的第三接線端l足與第二光電耦合器(Q2)的負極相連，第二 光電耦合器(Q2)的正極通過第十六電阻(R25)接A24V'電源，第二光電 耦合器(Q2)的集電極接中央處理器CPU的18足FFJ，第二光電耦合器(Q2) 的發射極接地。
5. 如權利要求l所述的用於油霧探測器的控制電路，其特徵在於步 進電機驅動電路包括控制接頭(CZ1)、電源接口 (CZ4)，控制接頭(CZ1) 設置有五個接線端，第一接線端1足接光電管SI的正極，第二接線端2足 接地，第三接線端3足接中央處理器CPU的40足CP，第四接線端4足接中 央處理器CPU的41足CV，第五接線端接+5V電源；電源接口 (CZ4)設置 有六個接線端，它的第一接線端1足接24 V'電源，第二接線端2足接中 央處理器CPU的19足DCF，第三接線端3足、第四接線端4足均與24 V， 電源連接，第五接線端5足與第六接線端6足均接地。
6. 如權利要求l所述的用於油霧探測的控制電路，其特徵在於故障 報警控制電路第二晶片(U2)、第三晶片(U3)，第二晶片(U2)與第三芯 片(U3)上均設置有十六個接線端，其中，第二晶片(U2)的第十一接線 端與第三晶片的第十一接線端均與中央處理器CPU的11足RRCLK相連，第 二晶片(U2)的第十二接線端與第三晶片(U3)的第十二接線端均與中央 處理器CPU的IO足SRCLK相連，第二晶片(U2)與第三晶片(U3)的第八 接線端、第十接線端、第十三接線端均接地，第二晶片(U2)的第十四接 線端與中央處理器CPU的9足SER，第二晶片(U2)的第十六接線端一是接 +5丫電源， 一是通過電容(Cl)接地，第二晶片(U2)的第十五接線端接第 七發光二極體(D7)的負極，第七發光二極體(D7)的正極通過電阻接+5V電源，第二晶片(U2)的第一接線端接第六發光二極體(D6)的負極，第 六發光二極體(D6)電阻接+5V電源，第二晶片(U2)的第二接線端接第五 發光二極體(D5)的負極，第五發光二極體(D5)的正極通過電阻接+5V電 源，第二晶片(U2)的第三接線端接第四發光二極體(D4)的負極，第四 發光二極體(D4)的正極通過電阻接+5V電源，第二晶片(U2)的第四接線 端接第三發光二極體(D3)的負極，第三發光二極體(D3)的正極通過電 阻接+5V電源，第二晶片(U2)的第五接線端接第二發光二極體(D2)的負 極，第二發光二極體(D2)的正極通過電阻接+5V電源，第二晶片(U2)的 第六接線端接第一發光二極體(Dl)的負極，第一發光二極體(Dl)的正 極通過電阻接+5V電源，第二晶片(U2)的第七接線端接發光二極體(D0) 的負極，發光二極體(DO)的正極通過電阻接+5V電源，第二晶片(U2)的 第九接線端與第三晶片(U3)的第十四接線端相連，第三晶片(U3)的第 十六接線端一是接+5V電源， 一是通過電容(C2)接地，第三晶片(U3)第 十五接線端接第十五發光二極體(D15)的負極，第十五發光二極體(D15) 的正極通過電阻接+5V電源，第三晶片(U3)第一接線端接第十四發光二極 管(D14)的負極，第十四發光二極體(D14)的正極通過電阻接+5V電源， 第三晶片(U3)第二接線端接第十三發光二極體(D13)的負極，第十三發 光二極體(D13)的正極通過電阻接+5V電源，第三晶片(U3)第三接線端 接第十二發光二極體(D12)的負極，第十二發光二極體(D12)的正極通 過電阻接+5V電源，第三晶片(U3)第四接線端接第十一發光二極體(D11) 的負極，第十一發光二極體(D11)的正極通過電阻接+5V電源，第三晶片(U3)第五接線端接第十發光二極體(D10)的負極，第十發光二極體(D10) 的正極通過電阻接+5V電源，第三晶片(U3)第六接線端接第九發光二極體(D9)的負極，第九發光二極體(D9)的正極通過電阻接+5V電源，第三芯 片(U3)第七接線端接第八發光二極體(D8)的負極，第八發光二極體(D8) 的正極通過電阻接+5V電源。
7.如權利要求l、 2、 3、 4、 5或6所述的用於油霧探測的控制電路， 其特徵在於它還包括通道及增益驅動電路，該電路包括第四晶片(U4)、 第五晶片(U5)、顯示器(LED1)、第一三極體(Ql)及第二三極體(Q2)，第四晶片(U4)與第五晶片(U5)上設有十六個接線端，顯示器(LED1) 上設有10個足，第四晶片(U4)的第一接線端接顯示器(LED1)的8足， 第四晶片(U4)的第二接線端接顯示器(LED1)的3足，第四晶片(U4) 的第三接線端接顯示器(LED1)的2足，第四晶片(U4)的第四接線端接 顯示器(LED1)的1足，第四晶片(U4)的第五接線端接顯示器(LED1) 的10足，第四晶片(U4)的第六接線端接顯示器(LED1)的3足，第四芯 片(U4)的第七接線端接顯示器(LED1)的4足，第四晶片(U4)與第五 晶片(U5)的第八接線端、第十接線端接、第十三接線端均接地，第四芯 片(U4)與第五晶片(U5)的第十一接線端均與中央處理器CPU的11足RRCLK 相連，第四晶片(U4)與第五晶片(U5)的第十二接線端均與中央處理器 CPU的10足SRCLK相連，第四晶片(U4)的第十四接線端接第三晶片(U3) 的第九接線端，第四晶片(U4)的第十六接線端一是接+5V電源， 一是通過 電容(C3)接地，第五晶片(U5)的第十四接線端接第四晶片(U4)的第 九接線端，第五晶片(U5)的第十六接線端一是接+5V電源， 一是通過電容 (C21)接地，第五晶片(U5)的第十五接線端通過電阻(R22)接第一三 極管(Q1)的基極，第一三極體(Q1)的集電極接+5V電源，第一三極體(Q1) 的發射極通過電阻接顯示器(LED1)的9足，第五晶片(U5)的第一接線 端通過電阻(R23)接第二三極體(Q2)的基極，第二三極體(Q2)的集電 極接+5V電源，第二三極體(Q2)的發射極通過電阻(R71)接顯示器(LED1) 的6足。
8.如權利要求7所述的用於油霧探測的控制電路，其特徵在於它還 包括繼電器驅動電路，該電路包括第一晶片(Ull)、第三光電耦合器(Q5)、 第四光電耦合器(Q7)、第五光電耦合器(Q8)、第六光電耦合器(Q9)、第 十光電耦合器(Qll)、第十七電阻(R26)、第十八電阻(R27)、第十九電 阻(R28)、第二十電阻(R29)、第二i"^一電阻(R30)、第二十二電阻(R32)、 第二十三電阻(R33)、第二十四電阻(R34)、第二十五電阻(R35)、第二 十六電阻(R36)、第一繼電器(Jl)、第二繼電器(J2)、第三二極體(D22)、 第四二極體(D23)、第四接頭(CZ5)，第一晶片(U11)上設置有十八個接 線端，第九接線端接地，第十接線端接A24V電源，第九接線端與第十接線端之間並聯有電容(C10)，第一晶片(U11)的第十八接線端接第四接頭(CZ5) 的1足，第一晶片(U11)的第十七接線第四接頭(CZ5)的2足，第一芯 片(U11)的第十六接線第四接頭(CZ5)的3足，其中，三光電耦合器(Q5)、 第四光電耦合器(Q7)、第五光電耦合器(Q8)、第六光電耦合器(Q9)及 第十光電耦合器(Q11)的集電極均接A24V電源，第三光電耦合器(Q5) 的正極通過第二十二電阻(R32)接+5V電源，第三光電耦合器(Q5)的負 極接中央處理器CPU的23足，第三光電耦合器(Q5)的發射極一是通過第 十七電阻(R26)接地， 一是與第一晶片(U11)的第一接線端相連，第四 光電耦合器(Q7)的正極通過第二十三電阻(R33)接+5V電源，第四光電 耦合器(Q7)的負極接中央處理器CPU的22足SLIGHT,第四光電耦合器(Q7) 的發射極一是通過第十八電阻(R27)接地， 一是與第一晶片(U11)的第 二接線端相連，第五光電耦合器(Q8)的正極通過第二十四電阻(R34)接 +5V電源，第五光電耦合器(Q8)的負極接中央處理器CPU的21足TROUBLE, 第五光電耦合器(Q8)的發射極一是通過第二十一電阻(R30)接地， 一是 與第一晶片(U11)的第三接線端相連，第六光電耦合器(Q9)的正極通過 第二十五電阻(R35)接+5V電源，第六光電耦合器(Q9)的負極接中央處 理器CPU的20足BLOWE，第六光電耦合器(Q9)的發射極一是通過第十九 電阻(R28)接地， 一是與第一晶片(U11)的第四接線端相連，第十光電 耦合器(Q11)的正極通過第二十六電阻(R36)接+5V電源，第十光電耦合 器(Q11)的負極接中央處理器CPU的19足DCF，第十光電耦合器(Q11) 的發射極一是通過第二十電阻(R29)接地， 一是與第一晶片(U11)的第 五接線端相連，第一繼電器(Jl)的1足接A24V，電源，第一繼電器(Jl) 的2足懸空，第一繼電器(Jl)的3足接第三二極體(D22)的負極，第三 二極體(D22)的正極接地，第一繼電器(Jl)的5足接A24V電源，第一 繼電器(Jl)的4足接第一晶片(U11)的第十五接線端，第二繼電器(J2) 的l足接地，，第二繼電器(J2)的2足懸空，第二繼電器(J2)的3足通 過第四二極體(D23)接A24V'電源，第二繼電器(J2)的4足接第一晶片 (U11)的第十四接線端，第二繼電器(J2)的5足接接A24V電源。
9.如權利要求8所述的用於油霧探測器的控制電路，其特徵在於它還包括復位電路，該復位電路包括三極體(QIO)、第九電容(C15)、第二 十七電阻(R57)、第二十八電阻(R58)、第二十九電阻(R59)、第一電解 電容(E1)、輕觸開關(K)，三極體(Q10)的基極一是通過第二十八電阻(R58)接+5V電源， 一是與輕觸開關(K)相連接，三極體(Q10)的集電 極一是通過第九電容(C15)接地， 一是通過第二十九電阻(R59)接+5V電 源，三極體(Q10)的發射極一是接地， 一是與輕觸開關(K)相連接，第 一電解電容(El)並聯在三極體(Q10)的基極與發射極之間，第二十七電 阻(R57)並聯在輕觸開關(K)的兩端。
10.如權利要求9所述的用於油霧探測器的控制電路，其特徵在於 中央處理器CPU上連接有遠程控制輸出電路，該遠程控制輸出電路包括芯 片(U22)、第七光電耦合器(Q3)、第八光電耦合器(Q4)、第九光電耦合 器(Q6)、第三十電阻(R62)、第三H"^—電阻(R61)、第三十二電阻(R76)、 第三十六電阻(R80)、第三十七電阻(R81)、第三十八電阻(R82)、第三 十九電阻(R83)、第四十電阻(R84)、第一穩壓二極體(D26)、第二穩壓 二極(D27)、第三接頭(CZ8)、第二電解電容(EIO)、第四三端電源(V4)、 第五三端電源(V5)，其中，晶片(U22)設有八個接線端，第一接線端與 第九光電耦合器(Q6)的負極連接，第九光電耦合器(Q6)的正極通過第 三十一電阻(R61)接A5V電源，第九光電耦合器(Q6)的發射極接地，集 電極通過第三十四電阻(R78)接+5V電源，晶片(U22)的第二接線端一是 與晶片(U22)的第三接線端連接， 一是通過第三十五電阻(R79)接A5V 電源，晶片U22的第三接線端與第八光電耦合器(Q4)的發射極連接，第 八光電耦合器(Q4)的集電極接A5V電源，第八光電耦合器(Q4)的正極 通第三十電阻(R62)接+5V電源，第八光電耦合器(Q4)的負極接中央處 理器CPU的12足EN485，晶片(U22)的第四接線端一是通過第三十三電阻(R77)接地， 一是與第七光電耦合器(Q3)的集電極連接，第七光電耦合 器(Q3)的發射極接地，第七光電耦合器(Q3)的正極通過第三十二電阻(R76)接+5V電源，第七光電耦合器(Q3)的負極接中央處理器CPU的7 足TX，晶片(U22)的第五接線端接地，晶片(U22)的第六接線端一是通 過第二穩壓二極體(D27)接地， 一是通過第三十七電阻(R81)接A5V電源， 一是通過第三十九電阻(R83)與第三接頭(CZ8)的第二端頭連接， 晶片(U22)的第七接線端一是通過第一穩壓二極體(D26)接地， 一是通 過第三十六電阻(R80)接地， 一是通過第三十八電阻(R82)與第三接頭 (CZ8)的第一端頭連接，在第三接頭(CZ8)的第一端頭與第二端頭之間 並聯有第四十電阻(R84)，晶片(U22)的第八接線端一是接A5V電源，一 是通過第十電容(C29)接地，第四三端電源(V4)的輸入端1足一是接V24 電源， 一是通過第二電解電容(E10)接地，第四三端電源(V4)的輸出端 與第五三端電源(V5)的輸入端連接，第四三端電源(V4)的公共端與第 五三端電源(V5)的公共端均接地，第五三端電源(V5)輸出A5V電源。
全文摘要
一種用於油霧探測的控制電路，包括中央處理器CPU及DC/DC轉換器，DC/DC轉換器兩個輸出端，DC/DC轉換器的5V輸出端與中央處理器CPU相連，它還包括與DC/DC轉換器相連的煙道檢測控制電路、油霧濃度檢測電路、風機檢測控制電路、步進電機驅動電路及故障報警控制電路，煙道檢測控制電路信號端通過A/D轉換器與中央處器CPU相連，油霧濃度檢測電路、風機控制電路、步進電機驅動電路及故障報警控制電路的信號端均與中央處理器CPU相連。它可以自動控制對內燃機各曲軸箱內油霧濃度的檢測，當內燃機曲軸箱油霧濃度超出標定值時，發出報警，節約維修時間，延長內燃機的使用壽命，它還能實現遠程監視，距離可達1000米，可將顯示屏安置在機房以外的其它地方對內燃機進行監視。
文檔編號F02B77/10GK101560918SQ20091010391
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月21日 優先權日2009年5月21日
發明者詹朝潤, 趙新武 申請人:詹朝潤