CN101126660A - 一种适应不同类型传感器输入的电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适应不同类型振动传感器输入的电路，电路中传感器的输出接入若干个调理电路，所述若干个调理电路的输出端分别接入若干个继电器的一端，所述若干个继电器的另一端接入AD采样芯片，所述AD采样芯片与控制单元单片机连接，所述若干个继电器的输入负端分别接入控制单元单片机的I/O口，所述若干个继电器输入正端分别连接电阻后接电源，所述单片机通过控制I/O口的输出来切换接入AD采样芯片的调理电路，从而实现可以用一个模块接入多种类型的传感器，节省了成本，可以使用在其它需要传感器输入的仪表，特别是旋转机械振动保护电子设备类的仪器仪表。

Description

一种适应不同类型传感器输入的电路
技术领域
本发明涉及连接传感器的电路，具体涉及一种适应不同类型传感器输入的电路。
背景技术
在一般的振动监测系统中，1种振动模块只能接入1种类型的振动传感器，如果1个模块是4通道的且当前需要接入的传感器有3种，那么只能采用3个模块才能实现振动监测，在遇到电路中有多种传感器时，电路的规模也变大，电路复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种适应不同类型振动传感器输入的电路，节省电路成本，可以使用在其它需要传感器输入的仪表，特别是旋转机械振动保护电子设备类的仪器仪表。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种适应不同类型振动传感器输入的电路，所述电路中传感器的输出接入若干个调理电路，所述若干个调理电路的输出端分别接入若干个继电器的一端，所述若干个继电器的另一端接入AD采样芯片，所述AD采样芯片与控制单元单片机通过I/O口连接，所述若干个继电器的输入负端分别接入控制单元单片机的I/O口，所述若干个继电器输入正端分别连接电阻后接电源。
所述调理电路的个数为3个，所述3个调理电路为电涡流传感器调理电路、速度传感器不积分调理电路和速度传感器积分调理电路。
所述继电器为光耦继电器，所述电源的电压为5V。
所述传感器的通道为一个或若干个，则能达到同一模块上实现不同类型振动传感器同时输入的目的。
一种适应不同类型振动传感器输入的电路接入不同类型振动传感器的方法，该电路中所述传感器的输出接入若干个调理电路，所述若干个调理电路的输出端分别接入若干个继电器的一端，所述若干个继电器的另一端接入AD采样芯片，所述AD芯片与控制单元单片机通过I/O口连接，所述若干个继电器的输入负端分别接入控制单元单片机的I/O口，所述若干个继电器输入正端分别连接电阻后接电源，该方法包括以下步骤：
S1：选择一种类型的振动传感器接入所述电路，所述振动传感器的输出进入若干个调理电路；
S2：所述控制单元单片机根据所选的振动传感器的类型判断实际传感器输出振动信号应该经过哪个调理电路进入到AD采样芯片，所述控制单元单片机将与选择的调理电路连接的继电器导通，其它继电器不导通，所述传感器输出的振动信号经选择的调理电路调理后进入AD采样芯片；
S3：所述AD采样芯片接收经过调理电路的振动信号，并将采集的振动信号通过I/O口传送给控制单元单片机，所述单片机实现振动监测。
在步骤S2中所述控制单元单片机导通与选择的调理电路连接的继电器并控制其它继电器不导通的方法为：所述控制单元单片机控制I/O口输出低电平到与选择的调理电路连接的继电器，由于所述继电器两端的压差超过限定值，所述继电器导通；所述控制单元单片机控制I/O口输出高电平到不导通的其它继电器，由于所述继电器两端的压差达不到限定值，继电器不导通。
所述调理电路的个数为3个，所述3个调理电路为电涡流传感器调理电路、速度传感器不积分调理电路和速度传感器积分调理电路。
所述继电器为光耦继电器，所述电源的电压为5V。
所述传感器的通道为一个或若干个，则能达到同一模块上实现不同类型振动传感器输入的目的。
使用本发明可用一个模块同时接入多种传感器，使用户少使用几个模块，大大节省了成本，可以使用在其它需要传感器输入的仪表，特别是旋转机械振动保护电子设备类的仪器仪表，实用性强。
附图说明
图1为本发明适应不同类型传感器输入的电路结构框图；
图2为本发明适应不同类型传感器输入的实际电路图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下面结合附图，进一步详细说明本实发明所述的适应不同类型传感器输入的电路的具体实施方式，但不用来限制本发明的保护范围。
如图1所示为本发明适应不同类型传感器输入的电路结构框图，该电路由振动模块上的单片机U1、光耦继电器U2/U3/U4、电阻R1/R2/R3、AD采样芯片U5、电涡流传感器调理电路U6、速度传感器不积分调理电路U7、速度传感器积分调理电路U8组成。
本发明的适应不同类型振动传感器输入的电路的总体结构是电涡流传感器调理电路U6、速度传感器不积分调理电路U7和速度传感器积分调理电路组成U8的输入端连接在一个传感器上，U6/U7/U8的输出端分别与三个光耦继电器U2/U3/U4的2个模拟信号端之一相连。三个光耦继电器U2/U3/U4剩下的另外3个模拟信号另一端相互连接在一起与AD采样芯片U3的输入端相连，AD采样芯片的输出通过I/O口与控制单元单片机连接。单片机U1的三个光耦继电器输出控制端分别与三个光耦继电器U2/U3/U4的三个输入负端相连。三个光耦继电器U2/U3/U4的输入正端分别与三个电阻R1/R2/R3相连，三个电阻的另一端相互连接在一起与5V电源相连。
如图2为本发明适应不同类型传感器输入的实际电路图，该电路中由单片机U7、光耦继电器U4/U5/U6、电阻R7/R8/R9、AD采样芯片U8、电涡流传感器调理电路U1B、速度传感器不积分调理电路U2B、速度传感器积分调理电路U3B组成，该电路中U4/U5/U6选用光藕继电器AB37S，电涡流传感器调理电路U1B包括放大器、R1、R2、R3，放大器的输入正端5接地，输入负端经R1接传感器，经R2接5V电源，经R3与输出端连接；速度传感器不积分调理电路U2B由放大器、C1和R4组成，放大器的输入负端6直接连接输出端7，放大器的输入正端5经R5后接地，经电容接传感器的输出端；速度传感器积分调理电路U3B由放大器、电阻R5、R6和电容C2组成，放大器的输入正端5直接接地，输入负端6连接可变电阻后接传感器的输出端，R6和电容C2接在放大器输入负端6和输出端7之间。电涡流传感器调理电路U1B、速度传感器不积分调理电路U2B和速度传感器积分调理电路组成U3B的输入端连接在一个传感器上，U1B/U2B/U3B的输出端分别与三个光耦继电器U4/U5/U6的2个模拟信号端之一相连。三个光耦继电器U4/U5/U6剩下的另外3个模拟信号另一端相互连接在一起与AD采样芯片U8的输入端相连，AD采样芯片的输出端通过8位或16位I/O口连接单片机U7。单片机U7的三个光耦继电器输出控制端I/O口1、I/O口2、I/O口3分别与三个光耦继电器U4/U5/U6的三个输入负端相连。三个光耦继电器U4/U5/U6的输入正端分别与三个电阻R7/R8/R9相连，三个电阻的另一端相互连接在一起与5V电源相连。
本实施例中单片机判断导通哪个的继电器的依据是单片机程序中传感器类型这个参数，不同的参数执行不同的程序，不同的程序输出到继电器的I/O口信号是不同的，该电路的工作过程是：同一个传感器通道中均具有多种调理传感器调理电路，当接入的传感器是电涡流传感器时，就需要单片机U7控制光耦继电器U4的输入负端2为低电平0，这样光耦继电器的2个模拟输出端3和4开始导通，因为其导通电阻接近于0欧姆，所以信号在经过光耦继电器后不会有衰减。同时单片机控制其它2个光耦继电器的输出负端为高电平1，这2个光耦继电器就不会导通，以保证同一时刻只有1路调理信号进入AD采样芯片U8，采样芯片将采集到的振动信号传送给控制单元，实现控制单元的振动监测。以上只是1个通道的传感器，如果在多个通道上采用该电路，则能达到同一模块上实现不同类型振动传感器输入的目的。
使用本发明可用一个模块同时接入多种传感器，使用户少使用几个模块，大大节省了成本，可以使用在其它需要传感器输入的仪表，特别是旋转机械振动保护电子设备类的仪器仪表，实用性强。
以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案，均应落入本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种适应不同类型振动传感器输入的电路，其特征在于所述电路中传感器的输出接入若干个调理电路，所述若干个调理电路的输出端分别接入若干个继电器的一端，所述若干个继电器的另一端接入AD采样芯片，所述AD采样芯片与控制单元单片机通过I/O口连接，所述若干个继电器的输入负端分别接入控制单元单片机的I/O口，所述若干个继电器输入正端分别连接电阻后接电源。
2.如权利要求1所述的适应不同类型振动传感器输入的电路，其特征在于所述调理电路的个数为3个，所述3个调理电路为电涡流传感器调理电路、速度传感器不积分调理电路和速度传感器积分调理电路。
3.如权利要求1所述的适应不同类型振动传感器输入的电路，其特征在于所述继电器为光耦继电器。
4.如权利要求1所述的适应不同类型振动传感器输入的电路，其特征在于所述电源的电压为5V。
5.如权利要求1所述的适应不同类型振动传感器输入的电路，其特征在于所述传感器的通道为一个或若干个。
6.一种适应不同类型振动传感器输入的电路接入不同类型振动传感器的方法，该电路中所述传感器的输出接入若干个调理电路，所述若干个调理电路的输出端分别接入若干个继电器的一端，所述若干个继电器的另一端接入AD采样芯片，所述AD芯片与控制单元单片机通过I/O口连接，所述若干个继电器的输入负端分别接入控制单元单片机的I/O口，所述若干个继电器输入正端分别连接电阻后接电源，其特征在于该方法包括以下步骤：
S1：选择一种类型的振动传感器接入所述电路，所述振动传感器的输出进入若干个调理电路；
S2：所述控制单元单片机根据所选的振动传感器的类型判断实际传感器输出振动信号应该经过哪个调理电路进入到AD采样芯片，所述控制单元单片机将与选择的调理电路连接的继电器导通，其它继电器不导通，所述传感器输出的振动信号经选择的调理电路调理后进入AD采样芯片；
S3：所述AD采样芯片接收经过调理电路的振动信号，并将采集的振动信号通过I/O口传送给控制单元单片机，所述单片机实现振动监测。
7.如权利要求6所述的适应不同类型振动传感器输入的电路接入不同类型振动传感器的方法，其特征在于，在步骤S2中所述控制单元单片机导通与选择的调理电路连接的继电器并控制其它继电器不导通的方法为：所述控制单元单片机控制I/O口输出低电平到与选择的调理电路连接的继电器，由于所述继电器两端的压差超过限定值，所述继电器导通；所述控制单元单片机控制I/O口输出高电平到不导通的其它继电器，由于所述继电器两端的压差达不到限定值，继电器不导通。
8.如权利要求6所述的适应不同类型振动传感器输入的电路接入不同类型振动传感器的方法，其特征在于所述调理电路的个数为3个，所述3个调理电路为电涡流传感器调理电路、速度传感器不积分调理电路和速度传感器积分调理电路。
9.如权利要求6所述的适应不同类型振动传感器输入的电路接入不同类型振动传感器的方法，其特征在于所述继电器为光耦继电器，所述电源的电压为5V。
10.如权利要求6所述的适应不同类型振动传感器输入的电路接入不同类型振动传感器的方法，其特征在于所述传感器的通道为一个或若干个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102360521A (zh) * 2011-10-09 2012-02-22 江苏大学 电流环总线分时切换复用装置器
CN109620155A (zh) * 2018-09-18 2019-04-16 北京理工大学 一种高精度自适应人体生理信号测试仪及测试方法
CN112622788A (zh) * 2020-12-09 2021-04-09 潍柴动力股份有限公司 多路传感器切换装置、电子控制系统及信号采集方法

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