礦用本安型鑰匙開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及礦用本質(zhì)安全型電氣設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種礦用本安型鑰匙開關(guān)，包括操作桿信號輸入接口、開關(guān)信號輸入接口，以及與操作桿信號輸入接口輸出端連接用于對操作桿信號輸入接口輸出的信號進行模擬量處理的操作桿信號處理電路，和與開關(guān)信號輸入接口輸出端連接用于對其輸出的開關(guān)量信號進行處理的開關(guān)信號處理電路，所述操作桿信號處理電路、開關(guān)信號處理電路的輸出端并接于一信號采集處理電路，信號采集處理電路的輸出端連接有控制數(shù)據(jù)輸出電路。本實用新型具有操作方便、開關(guān)性能穩(wěn)定，抗干擾能力強的優(yōu)點。本實用新型與ZBC24柴油機車保護裝置配套使用，作為車輛轉(zhuǎn)向燈、遠近光燈、車輛啟停的控制信號設(shè)備。
【專利說明】礦用本安型鑰匙開關(guān)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及礦用本質(zhì)安全型電氣設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種礦用本安型鑰匙開關(guān)。

【背景技術(shù)】
[0002]礦用本安型鑰匙開關(guān)為礦用本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，適用于煤礦井下有瓦斯、煤塵爆炸危險的環(huán)境。但是現(xiàn)有的鑰匙開關(guān)操作不方便、開關(guān)性能差，不穩(wěn)定、抗干擾能力低，從而給礦下使用帶來了一定的安全隱患。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作方便、開關(guān)性能穩(wěn)定，抗干擾能力強的礦用本安型鑰匙開關(guān)。
[0004]本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0005]礦用本安型鑰匙開關(guān)，包括操作桿信號輸入接口、開關(guān)信號輸入接口，以及與操作桿信號輸入接口輸出端連接用于對操作桿信號輸入接口輸出的信號進行模擬量處理的操作桿信號處理電路，和與開關(guān)信號輸入接口輸出端連接用于對其輸出的開關(guān)量信號進行處理的開關(guān)信號處理電路，所述操作桿信號處理電路、開關(guān)信號處理電路的輸出端并接于一信號采集處理電路，信號采集處理電路的輸出端連接有控制數(shù)據(jù)輸出電路。
[0006]采用了上述技術(shù)方案，通過操作操作桿可以向操作桿信號輸入接口輸入信號，該信號進入操作桿信號處理電路中進行模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并傳輸給信號采集處理電路，信號采集處理電路將接收操作桿的操作信號并通過控制數(shù)據(jù)輸出電路輸出到相應(yīng)的執(zhí)行部件上，這樣便實現(xiàn)操作桿信號的接受、轉(zhuǎn)換、采集、發(fā)送的過程；而通過操作開關(guān)按鍵可以向開關(guān)信號輸入接口輸入信號，該信號進入開關(guān)信號處理電路中進行開關(guān)量處理并處理的結(jié)果傳輸給信號采集處理電路，信號采集處理電路對開關(guān)信號并通過控制數(shù)據(jù)輸出電路輸出到相應(yīng)的電器元件上，這樣便實現(xiàn)開關(guān)信號的接受、處理、采集、發(fā)送的過程；本實用新型具有操作方便、開關(guān)性能穩(wěn)定，抗干擾能力強的優(yōu)點。本實用新型與ZBC24柴油機車保護裝置配套使用，作為車輛轉(zhuǎn)向燈、遠近光燈、車輛啟停的控制信號設(shè)備。
[0007]進一步地，所述信號采集處理電路包括型號為STM32F103TBU7的芯片Dl，以及電容Cl、電容C2、電容C3、晶體振蕩器Y1、電阻R2、電阻R3 ;晶體振蕩器Yl和電阻R3并接于電容C2、電容C3之間，電容C2、電容C3的另一端均接地，電阻R3與芯片Dl的3號引腳相接，電容C2與芯片Dl的2號引腳相接，芯片Dl的4號引腳并接有電容Cl、電阻R2，電阻R2連接電源，電容Cl 一端接地。
[0008]進一步地，所述信號采集處理電路還包括型號為MHDR2X2的編程芯片XS1，芯片XSl的I號引腳與芯片Dl的25號引腳連接，芯片XSl的3號引腳與芯片Dl的28號引腳連接，芯片，編程芯片XSl的2號引腳接地，編程芯片XSl的4號引腳接電源。
[0009]進一步地，所述控制數(shù)據(jù)輸出電路包括接口模塊P1、型號為ACT45B-110-2P的共模電感Tl、型號為P82C250的芯片D2和型號為SPX2950ACN的集成模塊D3，在共模電感Tl的I號接線端、2號接線端之間并接有雙向擊穿二極管，并共模電感Tl的I號接線端與接口模塊Pl的4號接口連接，共模電感Tl的2號接線端與接口模塊Pl的3號接口連接，所述接口模塊Pl的I號接口串接二極管V1、二極管V2、肖特基二極管V3并接地，在二極管V2與肖特基二極管V3之間并接電容C4并與集成模塊D3的VI端連接，集成模塊D3的VO端并接有電容C5、電容C6。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實用新型的控制原理框圖；
[0012]圖3為本實用新型中信號采集處理電路的電路圖；
[0013]圖4為本實用新型中控制數(shù)據(jù)輸出電路的電路圖；
[0014]圖5為本實用新型中操作桿信號輸入接口的原理圖；
[0015]圖6為本實用新型中開關(guān)信號輸入接口的原理圖

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行具體的說明:
[0017]參見圖1-6，礦用本安型鑰匙開關(guān)結(jié)構(gòu)包括殼體101、操作桿102、以及插入端103，和裝配在殼體中電路，殼體中設(shè)置密封件，有效保證殼體中的密封性；礦用本安型鑰匙開關(guān)的控制電路，包括操作桿信號輸入接口 1、開關(guān)信號輸入接口 2，以及與操作桿信號輸入接口輸出端連接用于對操作桿信號輸入接口輸出的信號進行模擬量處理的操作桿信號處理電路3，和與開關(guān)信號輸入接口輸出端連接用于對其輸出的開關(guān)量信號進行處理的開關(guān)信號處理電路4，操作桿信號處理電路、開關(guān)信號處理電路的輸出端并接于一信號采集處理電路5，信號采集處理電路的輸出端連接有控制數(shù)據(jù)輸出電路6。其中，操作桿信號處理電路是傳統(tǒng)的將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，在此不多贅述，同樣開關(guān)信號處理電路也是傳統(tǒng)開關(guān)量處理電路，亦不多贅述。
[0018]如圖3，信號采集處理電路包括型號為STM32F103TBU7的芯片D1，以及電容Cl、電容C2、電容C3、晶體振蕩器Y1、電阻R2、電阻R3 ;晶體振蕩器Yl和電阻R3并接于電容C2、電容C3之間，電容C2、電容C3的另一端均接地，電阻R3與芯片Dl的3號引腳相接，電容C2與芯片Dl的2號引腳相接，芯片Dl的4號引腳并接有電容Cl、電阻R2，電阻R2連接電源，電容Cl 一端接地。所述信號采集處理電路還包括型號為MHDR2X2的編程芯片XS1，芯片XSl的I號引腳與芯片Dl的25號引腳連接，芯片XSl的3號引腳與芯片Dl的28號引腳連接，芯片，編程芯片XSl的2號引腳接地，編程芯片XSl的4號引腳接電源。
[0019]如圖4，控制數(shù)據(jù)輸出電路包括接口模塊P1、型號為ACT45B-110-2P的共模電感Tl、型號為P82C250的芯片D2和型號為SPX2950ACN的集成模塊D3，在共模電感Tl的I號接線端、2號接線端之間并接有雙向擊穿二極管，并共模電感Tl的I號接線端與接口模塊Pl的4號接口連接，共模電感Tl的2號接線端與接口模塊Pl的3號接口連接，所述接口模塊Pl的I號接口串接二極管V1、二極管V2、肖特基二極管V3并接地，在二極管V2與肖特基二極管V3之間并接電容C4并與集成模塊D3的VI端連接，集成模塊D3的VO端并接有電容C5、電容C6。芯片D2的I號引腳與芯片Dl的24號引腳連接，芯片D2的4號引腳與芯片Dl的23號引腳連接。
[0020]本實用新型還具有以下特點:
[0021]在下列環(huán)境條件下應(yīng)能正常工作:
[0022]a)環(huán)境溫度:(-10 ?+40) V ；
[0023]b)平均相對濕度:不大于95% (+250C )；
[0024]c)大氣壓力:(80 ?106) kPa ；
[0025]d)煤礦井下有甲烷及煤塵爆炸性混合物，但無破壞絕緣的腐蝕性氣體的場合。
[0026]能承受的最惡劣的貯運氣候條件為:
[0027]a)高溫:+60°C ；
[0028]b)低溫:-40 O ；
[0029]c)平均相對濕度:95% (+25 0C )；
[0030]d)振動:加速度 50m/s2 ；
[0031]e)沖擊:峰值加速度500m/s2。
[0032]主要特點
[0033]a)操作方便，開關(guān)性能好，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強；
[0034]b)密封性能好，能在有瓦斯、煤塵、煙霧、水汽等惡劣環(huán)境中使用；
[0035]工作電源
[0036]a) DC6V,工作電流不大于55mA ；
[0037]b)煤礦井下使用時，需由本安電源供電。
[0038]基本功能
[0039]鑰匙開關(guān)內(nèi)置9種狀態(tài)，根據(jù)操作桿和鑰匙旋鈕位置進行切換。鑰匙開關(guān)的9種狀態(tài)通過內(nèi)置芯片轉(zhuǎn)換為CAN總線信號輸出。
[0040]狀態(tài)轉(zhuǎn)換響應(yīng)時間:不大于2s。
[0041]信號制:
[0042]a)信號制式:CAN總線，I路，單工、雙向傳輸
[0043]b)傳輸速率:100kbit/s ；
[0044]c)最大傳輸距離:10m (導(dǎo)線截面積0.28mm2)；
[0045]外殼防護等級:IP54。
[0046]本安參數(shù):Ui:DC7V, I1:55mA，C1:0 μ F，Li:0mH0.
[0047]工作原理
[0048]鑰匙開關(guān)安裝在方向盤下方，車輛啟動時，旋轉(zhuǎn)點火開關(guān)至啟動位置，鑰匙開關(guān)通過CAN總線信號將啟動信號發(fā)送至ZCB24-Z礦用澆封兼本質(zhì)安全型柴油機車保護裝置主機。
[0049]安裝方式:鑰匙開關(guān)安裝在方向盤下方的支架上，隨機附帶的安裝附件是安裝在角鋼上的，若實際機架與安裝附件不符，需另行制作。安裝需要注意，螺栓必須有彈墊，螺母必須擰緊。
[0050]本實用新型并不局限于所述的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神即公開范圍內(nèi)，仍可作一些修正或改變，故本實用新型的權(quán)利保護范圍以權(quán)利要求書限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.礦用本安型鑰匙開關(guān)，其特征在于，包括操作桿信號輸入接口、開關(guān)信號輸入接口，以及與操作桿信號輸入接口輸出端連接用于對操作桿信號輸入接口輸出的信號進行模擬量處理的操作桿信號處理電路，和與開關(guān)信號輸入接口輸出端連接用于對其輸出的開關(guān)量信號進行處理的開關(guān)信號處理電路，所述操作桿信號處理電路、開關(guān)信號處理電路的輸出端并接于一信號采集處理電路，信號采集處理電路的輸出端連接有控制數(shù)據(jù)輸出電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用本安型鑰匙開關(guān)，其特征在于，所述信號采集處理電路包括型號為STM32F103TBU7的芯片Dl，以及電容Cl、電容C2、電容C3、晶體振蕩器Yl、電阻R2、電阻R3 ;晶體振蕩器Yl和電阻R3并接于電容C2、電容C3之間，電容C2、電容C3的另一端均接地，電阻R3與芯片Dl的3號引腳相接，電容C2與芯片Dl的2號引腳相接，芯片Dl的4號引腳并接有電容Cl、電阻R2，電阻R2連接電源，電容Cl 一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用本安型鑰匙開關(guān)，其特征在于，所述信號采集處理電路還包括型號為MHDR2X2的編程芯片XS1，芯片XSl的I號引腳與芯片Dl的25號引腳連接，芯片XSl的3號引腳與芯片Dl的28號引腳連接，芯片，編程芯片XSl的2號引腳接地，編程芯片XSl的4號引腳接電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用本安型鑰匙開關(guān)，其特征在于，所述控制數(shù)據(jù)輸出電路包括接口模塊P1、型號為ACT45B-110-2P的共模電感Tl、型號為P82C250的芯片D2和型號為SPX2950ACN的集成模塊D3，在共模電感Tl的I號接線端、2號接線端之間并接有雙向擊穿二極管，并共模電感Tl的I號接線端與接口模塊Pl的4號接口連接，共模電感Tl的2號接線端與接口模塊Pl的3號接口連接，所述接口模塊Pl的I號接口串接二極管V1、二極管V2、肖特基二極管V3并接地，在二極管V2與肖特基二極管V3之間并接電容C4并與集成模塊D3的VI端連接，集成模塊D3的VO端并接有電容C5、電容C6。
【文檔編號】G05B19/04GK203965834SQ201420289182
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】韋柳鐵, 王建中, 吳金丹, 孫杰, 尚麗, 白進輝 申請人:常州聯(lián)力自動化科技有限公司