CN104062497B - 一种用于矿井下的频率信号采集器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于矿井下的频率信号采集器，包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、光电耦合器、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管和电位器。本发明一种用于矿井下的频率信号采集器的信号分辨率高、可控性强、工作状态稳定。

Description

一种用于矿井下的频率信号采集器

技术领域

本发明涉及一种信号采集器，尤其涉及一种用于矿井下的频率信号采集器。

背景技术

目前很多工业场合需要对频率信号进行检测，比如测量汽车上各转动部件的转速和相位时，通过传感器输出的频率信号；再如风力发电应用中，测量风速和风向的传感器的输出大部分都是频率信号。然而在对信号的后期处理设备中，很多处理设备需要得到的为电压信号或者电流信号，还有一些处理设备需要多路数字量输出信号，例如汽车传动系中曲轴相位检测或者风力发电应用中风向的标识中，将360度方向分为16等份，用4路数字信号的组合来划分表示。当前市场上存在的用于矿井下的频率信号采集装置，其存在的问题在于：输出信号形式单一，为电压信号或者电流信号，不能灵活的满足不同应用场合需要；输入的频率信号和输出信号之间没有有效、可靠的隔离措施，这样对转换后输出信号的处理需要额外增加隔离电路；多采用纯模拟电路搭建信号转换电路，信号分辨率低，可控能力差；没有多路数字量输出信号，不能满足一些外接设备中含有多路数字量接口的现场应用需要。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种信号分辨率高、可控性强、工作状态稳定的用于矿井下的频率信号采集器。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于矿井下的频率信号采集器，包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、光电耦合器、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管和电位器，第一输入端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端和所述第一放大器的反相输入端连接，所述第一放大器的同相输入端分别与所述第三电阻的第一端、所述第二放大器的同相输入端、所述第一二极管的负极、所述第八电阻的第一端和所述电位器的第一端连接，第二输入端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第二放大器的反相输入端和所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第六电阻的第一端和所述第二放大器的信号输出端连接，所述第六电阻的第二端分别与所述第三放大器的反相输入端和所述第八电阻的第二端连接，所述第三放大器的同相输入端分别与所述第五电阻的第一端和所述第九电阻的第一端连接，所述第三放大器的信号输出端分别与所述第九电阻的第二端和所述第五电容的第一端连接，所述第五电容的第二端分别与所述第四二极管的正极和所述第十二电阻的第一端连接，所述第十二电阻的第二端与所述第五二极管的负极连接，所述第五二极管的正极分别与所述第六电容的第一端、所述第十三电阻的第一端、所述第一二极管的正极、所述第十五电阻的第一端和所述第二三极管的集电极连接，所述第十五电阻的第二端分别与所述电位器的第二端、所述电位器的滑动端和所述第十四电阻的第一端连接，所述第十四电阻的第二端分别与所述第十六电阻的第一端和所述第四放大器的同相输入端连接，所述第四放大器的反相输入端分别与所述第四二极管的负极、所述第六电容的第二端和所述第十三电阻的第二端连接，所述第四放大器的信号输出端分别与所述第十六电阻的第二端和所述第十七电阻的第一端连接，所述第十七电阻的第二端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极与所述光电耦合器的第一端连接，所述光电耦合器的第二端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端与所述第三二极管的负极连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第四电阻的第二端和所述第一放大器的信号输出端连接，所述第一放大器的负极输出端接地，所述第一放大器的正极输出端分别与所述第三电阻的第二端、所述第三二极管的正极、所述第二二极管的正极、所述第三电容的第一端和所述微处理器的第一端连接，所述第二二极管的负极与所述第十电阻的第一端连接，所述第十电阻的第二端分别与所述第三电容的第二端、所述微处理器的第二端、所述第四电容的第一端、所述第十八电阻的第一端和输出端口连接，所述微处理器的第二端接地，所述第四电容的第二端分别与所述微处理器的第三端、所述第七二极管的负极、所述第六二极管的负极和所述第十九电阻的第一端连接，所述第十八电阻的第二端分别与所述第六二极管的正极和所述第一三极管的基极连接，所述第十九电阻的第二端与所述第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述光电耦合器的第三端和输出端口连接，所述光电耦合器的第四端与输出端口连接，所述第七二极管的正极与所述第八二极管的负极连接，所述第八二极管的正极与输出端口连接。

本发明的有益效果在于：

本发明一种用于矿井下的频率信号采集器的信号分辨率高、可控性强、工作状态稳定。

附图说明

图1是本发明一种用于矿井下的频率信号采集器的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明一种用于矿井下的频率信号采集器，包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第一放大器U1、第二放大器U2、第三放大器U3、第四放大器U4、光电耦合器OC、第一三极管VT1、第二三极管VT2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8和电位器RP，第一输入端与第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第二端与第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端分别与第四电阻R4的第一端和第一放大器U1的反相输入端连接，第一放大器U1的同相输入端分别与第三电阻R3的第一端、第二放大器U2的同相输入端、第一二极管D1的负极、第八电阻R8的第一端和电位器RP的第一端连接，第二输入端与第二电容C2的第一端连接，第二电容C2的第二端与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端分别与第二放大器U2的反相输入端和第七电阻R7的第一端连接，第七电阻R7的第二端分别与第六电阻R6的第一端和第二放大器U2的信号输出端连接，第六电阻R6的第二端分别与第三放大器U3的反相输入端和第八电阻R8的第二端连接，第三放大器U3的同相输入端分别与第五电阻R5的第一端和第九电阻R9的第一端连接，第三放大器U3的信号输出端分别与第九电阻R9的第二端和第五电容C5的第一端连接，第五电容C5的第二端分别与第四二极管D4的正极和第十二电阻R12的第一端连接，第十二电阻R12的第二端与第五二极管D5的负极连接，第五二极管D5的正极分别与第六电容C6的第一端、第十三电阻R13的第一端、第一二极管D1的正极、第十五电阻R15的第一端和第二三极管VT2的集电极连接，第十五电阻R15的第二端分别与电位器RP的第二端、电位器RP的滑动端和第十四电阻R14的第一端连接，第十四电阻R14的第二端分别与第十六电阻R16的第一端和第四放大器U4的同相输入端连接，第四放大器U4的反相输入端分别与第四二极管D4的负极、第六电容C6的第二端和第十三电阻R13的第二端连接，第四放大器U4的信号输出端分别与第十六电阻R16的第二端和第十七电阻R17的第一端连接，第十七电阻R17的第二端与第二三极管VT2的基极连接，第二三极管VT2的发射极与光电耦合器OC的第一端连接，光电耦合器OC的第二端与第十一电阻R11的第一端连接，第十一电阻R11的第二端与第三二极管VT3的负极连接，第五电阻R5的第二端分别与第四电阻R4的第二端和第一放大器U1的信号输出端连接，第一放大器U1的负极输出端接地，第一放大器U1的正极输出端分别与第三电阻R3的第二端、第三二极管D3的正极、第二二极管D2的正极、第三电容U3的第一端和微处理器IC的第一端连接，第二二极管D2的负极与第十电阻R10的第一端连接，第十电阻R10的第二端分别与第三电容C3的第二端、微处理器IC的第二端、第四电容C4的第一端、第十八电阻R18的第一端和输出端口连接，微处理器IC的第二端接地，第四电容C4的第二端分别与微处理器IC的第三端、第七二极管D7的负极、第六二极管D6的负极和第十九电阻R19的第一端连接，第十八电阻R18的第二端分别与第六二极管D6的正极和第一三极管VT1的基极连接，第十九电阻R19的第二端与第一三极管VT1的发射极连接，第一三极管VT3的集电极分别与光电耦合器OC的第三端和输出端口连接，光电耦合器OC的第四端与输出端口连接，第七二极管D7的正极与第八二极管D8的负极连接，第八二极管D8的正极与输出端口连接。

Claims (1)

1.一种用于矿井下的频率信号采集器，其特征在于：包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器、光电耦合器、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管和电位器，第一输入端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端和所述第一放大器的反相输入端连接，所述第一放大器的同相输入端分别与所述第三电阻的第一端、所述第二放大器的同相输入端、所述第一二极管的负极、所述第八电阻的第一端和所述电位器的第一端连接，第二输入端与所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第二放大器的反相输入端和所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第六电阻的第一端和所述第二放大器的信号输出端连接，所述第六电阻的第二端分别与所述第三放大器的反相输入端和所述第八电阻的第二端连接，所述第三放大器的同相输入端分别与所述第五电阻的第一端和所述第九电阻的第一端连接，所述第三放大器的信号输出端分别与所述第九电阻的第二端和所述第五电容的第一端连接，所述第五电容的第二端分别与所述第四二极管的正极和所述第十二电阻的第一端连接，所述第十二电阻的第二端与所述第五二极管的负极连接，所述第五二极管的正极分别与所述第六电容的第一端、所述第十三电阻的第一端、所述第一二极管的正极、所述第十五电阻的第一端和所述第二三极管的集电极连接，所述第十五电阻的第二端分别与所述电位器的第二端、所述电位器的滑动端和所述第十四电阻的第一端连接，所述第十四电阻的第二端分别与所述第十六电阻的第一端和所述第四放大器的同相输入端连接，所述第四放大器的反相输入端分别与所述第四二极管的负极、所述第六电容的第二端和所述第十三电阻的第二端连接，所述第四放大器的信号输出端分别与所述第十六电阻的第二端和所述第十七电阻的第一端连接，所述第十七电阻的第二端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极与所述光电耦合器的第一端连接，所述光电耦合器的第二端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端与所述第三二极管的负极连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第四电阻的第二端和所述第一放大器的信号输出端连接，所述第一放大器的负极输出端接地，所述第一放大器的正极输出端分别与所述第三电阻的第二端、所述第三二极管的正极、所述第二二极管的正极、所述第三电容的第一端和微处理器的第一端连接，所述第二二极管的负极与所述第十电阻的第一端连接，所述第十电阻的第二端分别与所述第三电容的第二端、所述微处理器的第二端、所述第四电容的第一端、所述第十八电阻的第一端和输出端口连接后接地，所述第四电容的第二端分别与所述微处理器的第三端、所述第七二极管的负极、所述第六二极管的负极和所述第十九电阻的第一端连接，所述第十八电阻的第二端分别与所述第六二极管的正极和所述第一三极管的基极连接，所述第十九电阻的第二端与所述第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述光电耦合器的第三端和输出端口连接，所述光电耦合器的第四端与输出端口连接，所述第七二极管的正极与所述第八二极管的负极连接，所述第八二极管的正极与输出端口连接。