傳感器模擬量信號範圍的判決電路的製作方法

2023-05-17 18:19:21 2

傳感器模擬量信號範圍的判決電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及傳感器模擬量信號判決電路，具體為傳感器模擬量信號範圍的判決電路，解決目前缺乏該判決電路問題。技術方案如下：包括第一-第七電阻，第一、第二可控精密穩壓源晶片，發光二極體，光敏三極體輸出型光耦；第一、第二電阻串聯分壓，第三、第四電阻串聯分壓，第五-第七電阻限流防止第二可控精密穩壓源、光敏三極體輸出型光耦的二極體和發光二極體受到大電流衝擊，第一、第二可控精密穩壓源晶片分別並聯在第二電阻側和第四電阻側，光敏三極體輸出型光耦的三極體端串聯第七電阻和發光二極體。本實用新型優點是：1、實時監測和預警超出範圍的傳感器信號；2、避免長時間佔用處理單元資源實時處理數據、消耗電能、減短壽命等問題。
【專利說明】傳感器模擬量信號範圍的判決電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及傳感器模擬量信號判決電路，具體為傳感器模擬量信號範圍的判決電路。

【背景技術】
[0002]在實際工程應用中，有時需要實時知道被監測設備的狀態，這就需要處理單元實時處理傳感器發送的信號。傳感器發送的信號有數字量和模擬量兩種，由於模擬量便於二次開發，所以實際工程現場傳感器發送的信號大多都是模擬量的。模擬量信號又可分為範圍量和暫態量信號兩類，由於處理單元實時處理傳感器發送的監測數據，不僅佔用大量處理單元的資源，還極為消耗電能且縮短處理單元的使用壽命，尤其對電池供電的設備有很大制約；同時，處理單元處理模擬量數據需要一定的時間開銷，而有些暫態量信號，持續時間只有數毫秒或更短，很容易造成數據漏報或採集不到。因此設計一種傳感器模擬量信號範圍的判決電路是非常有必要的。


【發明內容】

[0003]本實用新型解決目前缺乏傳感器模擬量信號範圍的判決電路問題，提供一種傳感器模擬量信號範圍的判決電路。
[0004]本實用新型是通過以下技術方案實現的:傳感器模擬量信號範圍的判決電路，包括:第一-第七電阻，第一、第二可控精密穩壓源晶片，發光二極體，光敏三極體輸出型光耦；所述第一電阻的一端與第一可控精密穩壓源晶片的參考極連接，所述第一電阻的另一端與第三電阻串聯後連接到第一可控精密穩壓源晶片的負極，所述第一可控精密穩壓源晶片的參考極與正極之間連接有第二電阻，所述第一可控精密穩壓源晶片的正極和負極之間連接有第四電阻，所述第一可控精密穩壓源晶片的負極與第二可控精密穩壓源晶片的參考極連接，所述第一可控精密穩壓源晶片的正極與第二可控精密穩壓源晶片的正極連接，所述第一、第三電阻的連接端經第五電阻後與第二可控精密穩壓源晶片的負極連接，且第一、第三電阻的連接端作為信號輸入端，第二電阻與第四電阻的連接端接地，所述第二可控精密穩壓源晶片的正極與光敏三極體輸出型光耦的負極連接，第二可控精密穩壓源晶片的負極與光敏三極體輸出型光耦的正極連接，所述光敏三極體輸出型光耦的正極經第六電阻後與光敏三極體輸出型光耦的集電極連接，光敏三極體輸出型光耦的集電極與電源連接，光敏三極體輸出型光耦的發射極經第七電阻後與發光二極體的正極連接，發光二極體的負極接地，發光二極體與第七電阻的連接端作為信號輸出端。電路中Rl與R2串聯分壓，R3與R4串聯分壓，且上述兩條串聯的支路相互並聯，R5為防止輸入大電流對U2造成衝擊的保護電阻，R6、R7為限流電阻，Ul可根據R2兩端電壓大小決定Ul導通還是斷開，U2根據R4兩端電壓大小決定U2導通還是斷開，U3根據左側Ul、U2的通斷情況控制右側發光二極體的工作與否，以實現報警功能。
[0005]所述第一、第二可控精密穩壓源晶片為TL431晶片。
[0006]本實用新型具有以下優點:1、可以實時監測和預警超出某一範圍的傳感器信號；2、避免了處理單元實時處理數據，帶來的佔用資源、消耗電能、減短壽命等問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的電路圖。
[0008]圖中Rl-第一電阻，R2-第二電阻，R3-第三電阻，R4-第四電阻，R5-第五電阻，R6-第六電阻，R7-第七電阻，Ul-第一可控精密穩壓源晶片，U2-第二可控精密穩壓源晶片，U3-光敏三極體輸出型光耦，Dl-發光二極體，VCC-電源，IN-信號輸入端，OUT-信號輸出端。

【具體實施方式】
[0009]傳感器模擬量信號範圍的判決電路，包括:第一電阻Rl-第七電阻R7,第一可控精密穩壓源晶片U1，第二可控精密穩壓源晶片U2，發光二極體D1，光敏三極體輸出型光耦U3 ;所述第一電阻Rl的一端與第一可控精密穩壓源晶片Ul的參考極連接，所述第一電阻Rl的另一端與第三電阻R3串聯後連接到第一可控精密穩壓源晶片Ul的負極，所述第一可控精密穩壓源晶片Ul的參考極與正極之間連接有第二電阻R2，所述第一可控精密穩壓源晶片Ul的正極和負極之間連接有第四電阻R4，所述第一可控精密穩壓源晶片Ul的負極與第二可控精密穩壓源晶片U2的參考極連接，所述第一可控精密穩壓源晶片Ul的正極與第二可控精密穩壓源晶片U2的正極連接，所述第一電阻R1、第三電阻R3的連接端經第五電阻R5後與第二可控精密穩壓源晶片U2的負極連接，且第一電阻R1、第三電阻R3的連接端作為信號輸入端IN，第二電阻R2與第四電阻R4的連接端接地，所述第二可控精密穩壓源晶片U2的正極與光敏三極體輸出型光耦U3的負極連接，第二可控精密穩壓源晶片U2的負極與光敏三極體輸出型光耦U3的正極連接，所述光敏三極體輸出型光耦U3的正極經第六電阻R6後與光敏三極體輸出型光耦的集電極連接，光敏三極體輸出型光耦U3的集電極與電源VCC連接，光敏三極體輸出型光耦U3的發射極經第七電阻R7後與發光二極體Dl的正極連接，發光二極體Dl的負極接地，發光二極體Dl與第七電阻R7的連接端作為信號輸出端OUT。使用時，傳感器從IN端輸入一個電壓信號(技術人員可採用連接電阻的方式將電流信號轉換為電壓信號)，根據電路連接關係可知:該判決電路確定的門限電壓範圍是:上限(1+R1/R2) VIkef，下限(1+R3/R4) V2KEF，其中V1-、V2KEF分別為UU U2的參考電壓。當輸入電壓VIN的範圍為:(1+R1/R2) VIeef >VIN> (1+R3/R4) V2eef時，U2導通，U3的發光二極體被U2短路，使得U3光敏三極體未導通，發光二極體Dl供電切斷；當VIN>(1+R1/R2) VIeef時，則U2不導通，Ul導通，U3的發光二極體點亮，使得U3光敏三極體導通，發光二極體Dl亮起；當VIN〈(1+R3/R4)V2kef時，U1、U2都不導通，U3的發光二極體點亮，使得U3的光敏三極體導通，發光二極體Dl亮起，即實現報警功能，同時判斷電路的信號輸出端OUT為後續的處理單元提供輸入信號用於範圍信號的判斷。
[0010]具體實施時，所述第一、第二可控精密穩壓源晶片為TL431晶片。
【權利要求】
1.一種傳感器模擬量信號範圍的判決電路，其特徵是:包括:第一電阻(Rl)-第七電阻(R7)，第一可控精密穩壓源晶片(Ul )，第二可控精密穩壓源晶片(U2)，發光二極體(Dl )，光敏三極體輸出型光耦(U3);所述第一電阻(Rl)的一端與第一可控精密穩壓源晶片(Ul)的參考極連接，所述第一電阻(Rl)的另一端與第三電阻(R3)串聯後連接到第一可控精密穩壓源晶片(Ul)的負極，所述第一可控精密穩壓源晶片(Ul)的參考極與正極之間連接有第二電阻(R2)，所述第一可控精密穩壓源晶片(Ul)的正極和負極之間連接有第四電阻(R4)，所述第一可控精密穩壓源晶片(Ul)的負極與第二可控精密穩壓源晶片(U2)的參考極連接，所述第一可控精密穩壓源晶片(Ul)的正極與第二可控精密穩壓源晶片(U2)的正極連接，所述第一電阻(R1)、第三電阻(R3)的連接端經第五電阻(R5)後與第二可控精密穩壓源晶片(U2)的負極連接，且第一電阻(R1)、第三電阻(R3)的連接端作為信號輸入端(IN)，第二電阻(R2)與第四電阻(R4)的連接端接地，所述第二可控精密穩壓源晶片(U2)的正極與光敏三極體輸出型光耦(U3)的負極連接，第二可控精密穩壓源晶片(U2)的負極與光敏三極體輸出型光耦(U3)的正極連接，所述光敏三極體輸出型光耦(U3)的正極經第六電阻(R6 )後與光敏三極體輸出型光耦的集電極連接，光敏三極體輸出型光耦(U3 )的集電極與電源(VCC)連接，光敏三極體輸出型光耦(U3)的發射極經第七電阻(R7)後與發光二極體(Dl)的正極連接，發光二極體(Dl)的負極接地，發光二極體(Dl)與第七電阻(R7)的連接端作為信號輸出端(OUT)。
2.根據權利要求1所述的傳感器模擬量信號範圍的判決電路，其特徵是:所述第一可控精密穩壓源晶片(Ul)、第二可控精密穩壓源晶片(U2)為TL431晶片。
【文檔編號】G01R31/00GK204086432SQ201420596885
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月16日 優先權日:2014年10月16日
【發明者】閆君, 羅文杰, 秦力, 張興忠, 任丁卉 申請人:國家電網公司, 國網山西省電力公司大同供電公司, 山西鴻順通科技有限公司