CN103698551A - 一种液压马达转速拾取后的频率转换电流电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液压马达转速拾取后的频率转换电流电路，其特征在于：包括接收外部脉冲输入信号的脉冲整形电路，脉冲通过脉冲整形电路后再由AD采集模块进行处理，AD采集模块与CPU处理电路连接，由CPU处理电路读取AD采集模块中的脉冲数值，然后把脉冲数值转换相应的数值，CPU处理电路与DA模块连接，由DA模块转换为4-20mA电流信号输出，同时，CPU处理电路的输出与显示屏连接。本发明结有效将液压马达转速信号转换成对应的电流信号，并通过显示电路显示，从而完成了在外部恶劣环境下对马达转速的检测，为保证绞吸挖泥船的正常工作提供了可能。
Description
技术领域
本发明属于船舶工程中液压马达转速检测技术领域，特别是一种液压马达转速拾取后的频率转换电流电路。
背景技术
绞吸挖泥船的绞刀是绞吸挖泥船最重要的功率输出部件之一，绞刀转速数据直接关系到绞吸挖泥船的作业效率、机械载荷、液压载荷等，绞吸挖泥船绞刀转速的检测对提高作业效率、保护绞刀、保护船舶机械、总结不同土质状况下的施工方法、实现挖泥自动化至关重要。
由于绞吸挖泥船的绞刀都工作在水下，检测绞刀的转速需要克服工作面的大量泥沙的工况，又要确保该检测装置的工作稳定可靠，大部分绞吸挖泥船的绞刀动力选用液压马达，液压马达通常安装在桥架的前部，距离绞刀的距离在3-4米左右，液压马达需要工作在水下2-25米，由于绞刀的旋转造成大量的泥沙包裹着液压马达，目前的液压马达生产厂家都没有相应的水下转速检测装置，大部分船厂采用在绞刀轴上加装齿圈，在桥架适当位置加装传感器，通过齿圈和传感器之间相对运动来拾取绞刀转速信号。由于绞刀附近的恶劣工况环境，极易损坏传感器。这种情况造成船厂无尽的“故障—报修—保修—故障”的怪圈，因此有些造船厂就不加装绞刀转速传感器；甚至很多船东都不再坚持加装绞刀转速传感器。
目前大部分绞吸挖泥船采用的液压马达结构基本相同，最典型的是实用赫格隆液压马达来驱动绞刀在水下低速转动，赫格隆液压马达与绞刀轴采用1:1传输比连接，绞刀轴工况十分恶劣，安装传感器不实用，在赫格隆液压马达的低压腔内有一根与动力输出轴1:1传输比的空心轴，如果在该赫格隆液压马达的空心轴内安装有反映马达转速的磁性元件，在磁性元件附近安装有拾取器，那么研发出一种能够适应水下恶劣环境，专用于马达转速拾取后的频率－电流转换电路就变得十分必要。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种液压马达转速拾取后的频率转换电流电路。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种液压马达转速拾取后的频率转换电流电路，其特征在于：包括接收外部脉冲输入信号的脉冲整形电路，脉冲通过脉冲整形电路后再由AD采集模块进行处理，AD采集模块与CPU处理电路连接，由CPU处理电路读取AD采集模块中的脉冲数值，然后把脉冲数值转换相应的数值，CPU处理电路与DA模块连接，由DA模块转换为4-20mA电流信号输出，同时，CPU处理电路的输出与显示屏连接，
其中，所述脉冲整形电路为一个将接近开关输入脉冲传换成5V脉冲信号的电路。
其中，所述CPU处理电路采用两片单片机来构成CPU处理电路，其中，换算单片机CPU1的接入5V脉冲信号，并将周期脉冲信号换算成转速信号，然后将转速信号送至显示处理单片机CPU2，显示处理单片机CPU2与显示屏连接，实现转速信号的显示，同时，换算单片机CPU1将转速信号通过串口输出给外设；
其中，所述显示屏进一步包括数码管显示锁存显示电路及四位LED数码管，首先由数码管显示锁存显示电路接收显示处理单片机CPU2的数据，然后数码管显示锁存显示电路驱动四位LED数码管显示。
而且，所述换算单片机CPU1及显示处理单片机CPU2均采用ATMEL公司生产的AT89C2051单片机，AT89C2051具有内置2KB的EEPROM程序存储器和128个字节的RAM。
而且，所述显示处理单片机CPU2平时只是在不断地扫描显示数据，当换算单片机CPU1发送数据过来时，显示处理单片机CPU2产生中断扫描，立即接收数据，然后更新显示数据。
本发明的优点和积极效果是
1、本发明结合液压马达转速拾取器创造出一种全新的频率－电流转换电路，该转换电路与专用拾取器具有良好的匹配处理功能，有效将液压马达转速信号转换成对应的电流信号，并通过显示电路显示，从而完成了在外部恶劣环境下对马达转速的检测，为保证绞吸挖泥船的正常工作提供了可能。
2、本发明设计结构巧妙，采用两片CPU结构使得电路结构清晰，信号处理过程简单，实现了模块化设计。
3、本发明电路特点简单、易行，实用性强。由于采用了先进的电路设计，既保证了检测精度，又保证了检测电路的可靠性。通过实践，证明该电路满足复杂环境下的使用要求,并收到了良好的效果。同时，该电路信号拾取的巧妙构思也为解决信号捕捉困难的问题提供了一个新思路。
附图说明
图1是本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种液压马达转速拾取后的频率转换电流电路，如图1所示，包括接收外部脉冲输入信号的脉冲整形电路，外部脉冲信号代表一定数值，脉冲通过脉冲整形电路后再由AD采集模块进行处理，AD采集模块与CPU处理电路连接，由CPU处理电路读取AD采集模块中的脉冲数值，然后把脉冲数值转换相应的数值，CPU处理电路与DA模块连接，由DA模块转换为4-20mA电流信号输出，同时，CPU处理电路的输出与显示屏连接，
其中，由于大多用于液压马达转速拾取的接近开关输出的脉冲信号的幅度在12-24V之间，由于要适应各种接近开关的接入，必须设计一个脉冲变幅整形电路，将各种脉冲信号的幅度变成适应CUP所需的5V脉冲信号，所以，所述脉冲整形电路为一个将接近开关输入脉冲传换成5V脉冲信号的电路。
其中，由于用一片CPU处理电路同时完成测量和显示是不行的，扫描功能将严重影响CPU处理电路的测量，因此所述CPU处理电路采用两片单片机来构成CPU处理电路，其中，换算单片机CPU1的接入5V脉冲信号，并将周期脉冲信号换算成转速信号，然后将转速信号送至显示处理单片机CPU2，显示处理单片机CPU2与显示屏连接，实现转速信号的显示，同时，换算单片机CPU1将转速信号通过串口输出给外设。
其中，所述显示屏进一步包括数码管显示锁存显示电路及四位LED数码管，首先由数码管显示锁存显示电路接收显示处理单片机CPU2的数据，然后数码管显示锁存显示电路驱动四位LED数码管显示。
在本发明的具体实施中，所述换算单片机CPU1及显示处理单片机CPU2均采用ATMEL公司生产的AT89C2051单片机，AT89C2051具有内置2KB的EEPROM程序存储器和128个字节的RAM，且每个引脚能够吸入20mA的电流等这些良好特性。
在本发明的具体实施中，所述显示处理单片机CPU2平时只是在不断地扫描显示数据，当换算单片机CPU1发送数据过来时，显示处理单片机CPU2产生中断扫描，立即接收数据，然后更新显示数据。
Claims (3)
1.一种液压马达转速拾取后的频率转换电流电路，其特征在于：包括接收外部脉冲输入信号的脉冲整形电路，脉冲通过脉冲整形电路后再由AD采集模块进行处理，AD采集模块与CPU处理电路连接，由CPU处理电路读取AD采集模块中的脉冲数值，然后把脉冲数值转换相应的数值，CPU处理电路与DA模块连接，由DA模块转换为4-20mA电流信号输出，同时，CPU处理电路的输出与显示屏连接，
其中，所述脉冲整形电路为一个将外部输入脉冲传换成5V脉冲信号的电路；
其中，所述CPU处理电路采用两片单片机来构成CPU处理电路，其中，换算单片机CPU1的接入5V脉冲信号，并将周期脉冲信号换算成转速信号，然后将转速信号送至显示处理单片机CPU2，显示处理单片机CPU2与显示屏连接，实现转速信号的显示，同时，换算单片机CPU1将转速信号通过串口输出给外设；
其中，所述显示屏进一步包括数码管显示锁存显示电路及四位LED数码管，首先由数码管显示锁存显示电路接收显示处理单片机CPU2的数据，然后数码管显示锁存显示电路驱动四位LED数码管显示。
2.根据权利要求1所述的液压马达转速拾取后的频率转换电流电路，其特征在于：所述换算单片机CPU1及显示处理单片机CPU2均采用ATMEL公司生产的AT89C2051单片机，AT89C2051具有内置2KB的EEPROM程序存储器和128个字节的RAM。
3.根据权利要求1所述的液压马达转速拾取后的频率转换电流电路，其特征在于：所述显示处理单片机CPU2平时只是在不断地扫描显示数据，当换算单片机CPU1发送数据过来时，显示处理单片机CPU2产生中断扫描，立即接收数据，然后更新显示数据。
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|---|---|---|---|---|
| CN113238070A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-10 | 南京高华科技股份有限公司 | 一种液压马达往复回转速度测量用传感器 |
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2013
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| CN113238070A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-10 | 南京高华科技股份有限公司 | 一种液压马达往复回转速度测量用传感器 |
| CN113238070B (zh) * | 2021-05-19 | 2024-01-30 | 南京高华科技股份有限公司 | 一种液压马达往复回转速度测量用传感器 |
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