一種傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，包括用于與待測(cè)傳感器供電連接的切換電路，切換電路的輸入端連接有一個(gè)多輸出開(kāi)關(guān)電源，待測(cè)傳感器的采樣電流輸出端用于與控制器的信號(hào)輸入端連接，所述控制器上連接有顯示模塊。本實(shí)用新型的傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置采用一個(gè)多輸出的開(kāi)關(guān)電源取代人工調(diào)整用的直流穩(wěn)壓電源，可以實(shí)現(xiàn)所需不同等級(jí)電壓的實(shí)時(shí)輸出；同時(shí)切換電路實(shí)時(shí)切換電壓輸出，操作簡(jiǎn)單方便。該裝置造價(jià)成本低廉，大大降低測(cè)量人員工作難度，使用簡(jiǎn)便，有很高的推廣價(jià)值。
【專利說(shuō)明】一種傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前應(yīng)用煤礦用傳感器類產(chǎn)品多用18V直流電，但是有時(shí)傳感器的工作電壓并不嚴(yán)格在18V的直流電源下工作，可能會(huì)偏高或者偏低，因此，根據(jù)相關(guān)的煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)行電源的適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)，測(cè)試電感器在偏離正常工作電壓值時(shí)是否能夠正常工作，而電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量不同的電源值，一般最小值為9V，最大值為24V。
[0003]現(xiàn)在煤礦用傳感器的生產(chǎn)廠家進(jìn)行電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)時(shí)，多采用直流穩(wěn)壓電源進(jìn)行，一個(gè)傳感器的適應(yīng)性測(cè)量需要進(jìn)行至少三次的電源調(diào)整，工作效率低下，而且很容易出現(xiàn)電壓調(diào)整不準(zhǔn)確，測(cè)量出現(xiàn)問(wèn)題后無(wú)法報(bào)警相應(yīng)等問(wèn)題。
[0004]由于煤礦用傳感器的生產(chǎn)量大和品種非常多，這種電源適應(yīng)性的校驗(yàn)是困擾目前該行業(yè)發(fā)展的一大難題。人工方法雖然操作簡(jiǎn)單，但是容易出現(xiàn)調(diào)整不到位的情況，工作效率也比較低，這讓很多煤礦用傳感器廠家頭疼。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，以解決現(xiàn)在傳感器進(jìn)行電源適應(yīng)性試驗(yàn)效率低，調(diào)整不到位，測(cè)試復(fù)雜的問(wèn)題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，包括用于與待測(cè)傳感器供電連接的切換電路，切換電路的輸入端連接有一個(gè)多輸出開(kāi)關(guān)電源，待測(cè)傳感器的采樣電流輸出端用于與控制器的信號(hào)輸入端連接，所述控制器上連接有顯示模塊。
[0007]所述多輸出開(kāi)關(guān)電源為用于輸出三種電壓等級(jí)的三輸出開(kāi)關(guān)電源；所述切換電路包括用于通過(guò)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)管與控制器連接的三個(gè)繼電器，第一繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)與第三繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)連接，第一繼電器的常閉靜觸點(diǎn)與三輸出開(kāi)關(guān)電源的第一級(jí)輸出端連接，第一繼電器的常開(kāi)靜觸點(diǎn)與第二繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)連接；第二繼電器的常閉和常開(kāi)兩個(gè)靜觸點(diǎn)分別與三輸出開(kāi)關(guān)電源的第二級(jí)和第三級(jí)輸出端連接；第三繼電器的常閉靜觸點(diǎn)用于與待測(cè)傳感器的電源端連接，其常開(kāi)靜觸點(diǎn)懸空。
[0008]開(kāi)關(guān)管為三極管，所述開(kāi)關(guān)管的控制極用于與控制器連接，其集電極用于與對(duì)應(yīng)繼電器線圈的供電電路連接，其發(fā)射極接地。
[0009]所述切換電路的輸出端與待測(cè)傳感器的電源端之間連接有電壓調(diào)節(jié)電路，所述電壓調(diào)節(jié)電路包括一個(gè)選切開(kāi)關(guān)，所述選切開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與切換電路連接，其靜觸點(diǎn)通過(guò)一組并聯(lián)的選通支路與待測(cè)傳感器的電源端連接，各選通支路上分別設(shè)有不同阻值的負(fù)載電阻。
[0010]所述待測(cè)傳感器用于通過(guò)采樣電阻實(shí)現(xiàn)工作電流的采樣，其采樣輸出端通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器與控制器的信號(hào)輸入端連接。
[0011]該裝置還包括用于提供穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路包括輸入端與多輸出開(kāi)關(guān)電源的其所需電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)的輸出端連接的三端穩(wěn)壓器。
[0012]所述控制器上連接有報(bào)警模塊和按鍵控制模塊。
[0013]所述控制器上還連接有用于下載數(shù)據(jù)的下載接口。
[0014]本實(shí)用新型的傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置采用一個(gè)多輸出的開(kāi)關(guān)電源取代人工調(diào)整用的直流穩(wěn)壓電源，可以實(shí)現(xiàn)所需不同等級(jí)電壓的實(shí)時(shí)輸出；同時(shí)切換電路實(shí)時(shí)切換電壓輸出，操作簡(jiǎn)單方便。該裝置造價(jià)成本低廉，大大降低測(cè)量人員工作難度，使用簡(jiǎn)便，有很高的推廣價(jià)值。
[0015]切換電路采用由控制器進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制的繼電器電路，通過(guò)繼電器之間的邏輯組合和開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)直流電源的切換輸出，輸出值穩(wěn)定，工作效率高，解決了應(yīng)用廣泛的煤礦傳感器的電源適應(yīng)性測(cè)試問(wèn)題。另外，通過(guò)按鍵、液晶顯示和控制器的交互，將測(cè)試智能化和快速化，大大提高了工作的效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為該試驗(yàn)裝置的功能框圖；
[0017]圖2為切換電路的電路圖；
[0018]圖3為控制器的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步介紹。
[0020]如圖1所示為本實(shí)用新型傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖圖，由圖可知，該裝置包括用于與待測(cè)傳感器供電連接的切換電路，切換電路的輸入端連接有一個(gè)多輸出開(kāi)關(guān)電源，待測(cè)傳感器的采樣電流輸出端用于與控制器的信號(hào)輸入端連接，該控制器上連接有顯示模塊。
[0021]本實(shí)施例以對(duì)煤礦用傳感器試驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明，則上述多輸出開(kāi)關(guān)電源選用能輸出18V、9V、24V三種電壓等級(jí)的三輸出開(kāi)關(guān)電源。
[0022]如圖2所示，該切換電路包括利用接口 J2通過(guò)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)管Q3?Q5 (均為三極管)與控制器U3(STC89C52)連接的三個(gè)繼電器U4?U6，其中，各開(kāi)關(guān)管的控制極用于與控制器連接，其集電極用于與對(duì)應(yīng)繼電器線圈的供電電路連接，其發(fā)射極接地。
[0023]第一繼電器U4的動(dòng)觸點(diǎn)(3腳)與第三繼電器U6的動(dòng)觸點(diǎn)(3腳)連接，U4的常閉靜觸點(diǎn)(4腳)通過(guò)接口 J4與三輸出開(kāi)關(guān)電源的第一級(jí)輸出端18V (VCC)連接，U4的常開(kāi)靜觸點(diǎn)(5腳)與第二繼電器U5的動(dòng)觸點(diǎn)(3腳)連接；U5的常閉(4腳)和常開(kāi)(5腳)兩個(gè)靜觸點(diǎn)分別與三輸出開(kāi)關(guān)電源的第二級(jí)9V和第三級(jí)24V輸出端連接；U6的常閉靜觸點(diǎn)(4腳)用于與待測(cè)傳感器的電源端連接，其常開(kāi)靜觸點(diǎn)(5腳)懸空。
[0024]切換電路的輸出端與待測(cè)傳感器的電源端之間連接有電壓調(diào)節(jié)電路，該電壓調(diào)節(jié)電路包括一個(gè)選切開(kāi)關(guān)Si (船型開(kāi)關(guān))，SI的動(dòng)觸點(diǎn)與切換電路連接，其靜觸點(diǎn)通過(guò)一組并聯(lián)的選通支路與待測(cè)傳感器的電源端連接，各選通支路上分別設(shè)有不同阻值的負(fù)載電阻。本實(shí)施例的選通支路有兩條，其中一條上設(shè)有電阻R2，另一條上沒(méi)有設(shè)負(fù)載電阻(相當(dāng)于電阻值為O)，通過(guò)選切開(kāi)關(guān)來(lái)對(duì)應(yīng)接通對(duì)應(yīng)的選通支路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出電壓的適當(dāng)調(diào)節(jié)。
[0025]切換電路的輸出端通過(guò)接口 J5與待測(cè)傳感器供電連接，待測(cè)傳感器通過(guò)采樣電阻Rl實(shí)現(xiàn)工作電流的采樣，其采樣輸出端利用接口 P5連接AD轉(zhuǎn)換器(MAX1241)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后將采樣數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂破鱑3的信號(hào)輸入端。
[0026]該裝置還包括用于各用電器件(控制器U3、AD轉(zhuǎn)換器U4等)提供穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路包括輸入端通過(guò)接口 P4與多輸出開(kāi)關(guān)電源的其所需電壓等級(jí)(這里為18V)對(duì)應(yīng)的輸出端連接的三端穩(wěn)壓器U9 (7812)，U9的輸出端還連接有另一個(gè)三端穩(wěn)壓芯片 U2(7805) ο
[0027]另外，該控制器U3上除了連接有液晶顯示模塊U10(5X10D)外，還連接有報(bào)警模塊、按鍵控制模塊以及用于下載數(shù)據(jù)的下載接口 J3，報(bào)警模塊包括通過(guò)接口 Pl與控制器連接的LED燈和通過(guò)接口 P2及光耦Ul (TLP521)與控制器連接的蜂鳴器，按鍵控制模塊通過(guò)接口 Jl與控制器連接。
[0028]本實(shí)用新型的工作原理如下:接通試驗(yàn)裝置電源(220V AC)，通過(guò)按鍵設(shè)置自己需求的電流保護(hù)值，然后確認(rèn)進(jìn)入電壓選擇界面選擇自己需要的電壓值(選擇一個(gè)電壓等級(jí)的輸出)，測(cè)量界面會(huì)出現(xiàn)此時(shí)儀器的電流值和電壓值，若此時(shí)儀器電流值大于電流保護(hù)值，則裝置會(huì)自動(dòng)報(bào)警，切斷電源。
[0029]在切換不同電壓等級(jí)的輸出時(shí)，若控制器通過(guò)接口 J2輸出的Kl和K2均為低電平，則Q3?Q5均不導(dǎo)通，則三開(kāi)關(guān)輸出電源的18V輸出端通過(guò)U4和U6的常閉觸點(diǎn)連通至傳感器的供電端，輸出18V電壓；若控制器輸出的Kl為高電平，K2為低電平，則Q3導(dǎo)通，U4吸合，將其常開(kāi)觸點(diǎn)連通，則三開(kāi)關(guān)輸出電源的9V輸出端通過(guò)U5的常閉觸點(diǎn)、U4的常開(kāi)觸點(diǎn)和U6的常閉觸點(diǎn)連通至傳感器的供電端，輸出9V電壓；若控制器輸出的Kl和K2均為高電平，則Q3和Q4均導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)的U4和U5均吸合，分別將其常開(kāi)觸點(diǎn)連通，則三開(kāi)關(guān)輸出電源的24V輸出端通過(guò)U5、U4的常開(kāi)觸點(diǎn)和U6的常閉觸點(diǎn)連通至傳感器的供電端，輸出24V電壓。
[0030]當(dāng)儀器電流值大于電流保護(hù)值時(shí)，控制器輸出的K3為高電平，則Q5導(dǎo)通，U6懸空的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，斷開(kāi)電源的輸出，起到保護(hù)作用。
[0031]當(dāng)本次電壓等級(jí)測(cè)試完成后，控制切換電路進(jìn)行選擇，進(jìn)行下一個(gè)電壓等級(jí)的測(cè)試，全部電壓等級(jí)均測(cè)試完成后，按“返回鍵”直至返回主菜單，并關(guān)閉電源。
[0032]該試驗(yàn)裝置設(shè)定了電流保護(hù)功能，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的過(guò)流保護(hù)，在電流超出保護(hù)值時(shí)能夠進(jìn)行聲光報(bào)警；還提供了多種不同電流保護(hù)的電流值選擇，可以實(shí)時(shí)的顯示此時(shí)儀器測(cè)量的電流值和設(shè)定的電流保護(hù)值，大大減少了測(cè)試時(shí)使用的萬(wàn)用表等測(cè)量設(shè)備。
[0033]以上實(shí)施例僅用于幫助理解本實(shí)用新型的核心思想，不能以此限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的思想，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上所做的任何改動(dòng)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括用于與待測(cè)傳感器供電連接的切換電路，切換電路的輸入端連接有一個(gè)多輸出開(kāi)關(guān)電源，待測(cè)傳感器的采樣電流輸出端用于與控制器的信號(hào)輸入端連接，所述控制器上連接有顯示模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述多輸出開(kāi)關(guān)電源為用于輸出三種電壓等級(jí)的三輸出開(kāi)關(guān)電源；所述切換電路包括用于通過(guò)對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)管與控制器連接的三個(gè)繼電器，第一繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)與第三繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)連接，第一繼電器的常閉靜觸點(diǎn)與三輸出開(kāi)關(guān)電源的第一級(jí)輸出端連接，第一繼電器的常開(kāi)靜觸點(diǎn)與第二繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)連接；第二繼電器的常閉和常開(kāi)兩個(gè)靜觸點(diǎn)分別與三輸出開(kāi)關(guān)電源的第二級(jí)和第三級(jí)輸出端連接；第三繼電器的常閉靜觸點(diǎn)用于與待測(cè)傳感器的電源端連接，其常開(kāi)靜觸點(diǎn)懸空。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:開(kāi)關(guān)管為三極管，所述開(kāi)關(guān)管的控制極用于與控制器連接，其集電極用于與對(duì)應(yīng)繼電器線圈的供電電路連接，其發(fā)射極接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述切換電路的輸出端與待測(cè)傳感器的電源端之間連接有電壓調(diào)節(jié)電路，所述電壓調(diào)節(jié)電路包括一個(gè)選切開(kāi)關(guān)，所述選切開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸點(diǎn)與切換電路連接，其靜觸點(diǎn)通過(guò)一組并聯(lián)的選通支路與待測(cè)傳感器的電源端連接，各選通支路上分別設(shè)有不同阻值的負(fù)載電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述待測(cè)傳感器用于通過(guò)采樣電阻實(shí)現(xiàn)工作電流的采樣，其采樣輸出端通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器與控制器的信號(hào)輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:該裝置還包括用于提供穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路包括輸入端與多輸出開(kāi)關(guān)電源的其所需電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)的輸出端連接的三端穩(wěn)壓器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述控制器上連接有報(bào)警模塊和按鍵控制模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任意一項(xiàng)所述的傳感器電源適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述控制器上還連接有用于下載數(shù)據(jù)的下載接口。
【文檔編號(hào)】G01D18/00GK204228188SQ201420702688
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】李軍偉, 張學(xué)軍, 張勝峰, 趙娟 申請(qǐng)人:鄭州光力科技股份有限公司