CN105486417A - 一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统，包括单片机，分别与单片机相连接的报警单元、温度传感器、显示单元以及储存单元；其特征在于，还包括与单片机相连接的恒流源单元，和串接在温度传感器和单片机之间的温度信号处理单元。本发明通过恒流源单元的作用把市电转换为恒定的电流输入给单片机，避免市电波动而影响本发明的精确度。

Description

一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统

技术领域

本发明涉及一种电涡流缓速器温度报警系统，具体是指一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统。

背景技术

随着电涡流缓速器在我国汽车行业的广泛应用，其使用的安全性越发受到汽车生产企业和用户的重视。电涡流缓速器工作时，其转子和线圈的温度升高很快，且电涡流缓速器的安装位置距离油封端盖很近，极易引发油箱着火，进而发生车辆火灾事故，造成严重的损失。为了避免电涡流缓速器温度过高引起事故的发生，需设计一种温度报警装置来检测电涡流缓速器主机的温度，当主机温度达到设定的报警温度值时，能发出报警信号，以便驾驶人员及时发现问题并采取措施，防患于未然。然而，传统的电涡流缓速器温度报警系统其灵敏度和精确度并不高，无法及时的向驾驶人员发出警报，这给行车带来了极大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的电涡流缓速器温度报警系统其灵敏度和精确度并不高，无法及时的向驾驶人员发出警报的缺陷，提供一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统，包括单片机，分别与单片机相连接的报警单元、温度传感器、显示单元和储存单元，与单片机相连接的恒流源单元，以及串接在温度传感器和单片机之间的温度信号处理单元。

进一步的，所述恒流源单元由变压器T，二极管整流器U1，放大器P1，放大器P2，场效应管MOS1，场效应管MOS2，三极管VT6，串接在二极管整流器U1的正极输出端和放大器P1的正极之间的电阻R8，串接在放大器P1的负极和三极管VT6的基极之间的电阻R9，N极与放大器P1的输出端相连接、P极则与三极管VT6的发射极相连接的二极管D7，正极与场效应管MOS1的源极相连接、负极接地的电容C6，一端与场效应管MOS1的漏极相连接、另一端则经电阻R11后与放大器P2的正极相连接的电阻R10，N极与电阻R10和电阻R11的连接点相连接、P极则经二极管D9后与场效应管MOS2的源极相连接的二极管D8，一端与场效应管MOS2的漏极相连接、另一端接地的电阻R12，以及一端与场效应管MOS2的源极相连接、另一端则与场效应管MOS2的漏极共同形成恒流源单元的输出端的电阻R13组成；所述放大器P1的负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接、其输出端则与场效应管MOS1的栅极相连接；所述三极管VT6的集电极与电容C6的负极相连接；所述放大器P2的负极与场效应管MOS1的源极相连接、其输出端则与场效应管MOS2的栅极相连接；所述变压器T的副边电感线圈的同名端与二极管整流器U1的一个输入端相连接、其非同名端则与二极管整流器U1的另一个输入端相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成该恒流源单元的输入端；所述恒流源单元的输出端与单片机相连接。

所述温度信号处理单元则由信号差分放大电路，和与信号差分放大电路的输出端相连接的信号转换电路组成；所述信号差分放大电路的输入端与温度传感器相连接，信号转换电路的输出端则与单片机相连接。

所述信号差分放大电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，N极经电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接、P极则经电阻R3后与三极管VT3的集电极相连接的稳压二极管D1，正极经电阻R2后与三极管VT3的发射极相连接、负极则与稳压二极管D1的P极相连接的电容C1，N极与三极管VT1的基极相连接、P极则与稳压二极管D1的P极相连接的二极管D2，正极与三极管VT1的发射极相连接、负极则与三极管VT3的发射极相连接的电容C2，以及N极与三极管VT3的基极相连接、P极则与稳压二极管D1的P极相连接的二极管D3组成；所述三极管VT1的发射极与信号转换电路相连接、其基极则与三极管VT2的基极相连接、集电极与稳压二极管D1的P极共同形成信号差分放大电路的输入端；所述三极管VT3的发射极与信号转换电路相连接、其集电极则与三极管VT2的集电极相连接；所述三极管VT2的发射极与电容C1的正极相连接；所述稳压二极管D1的P极还与信号转换电路相连接。

所述信号转换电路由转换芯片U，三极管VT4，三极管VT5，单向晶闸管D6，正极与三极管VT4的集电极相连接、负极则与三极管VT3的发射极相连接的电容C3，N极与三极管VT1的发射极相连接、P极与转换芯片U的DIN管脚相连接的二极管D4，与二极管D4相并联的电阻R4，正极与转换芯片U的CS管脚相连接、负极则与转换芯片U的GND管脚相连接的同时接地的电容C4，N极与单向晶闸管D6的P极相连接、P极则与转换芯片U的SCLK管脚相连接的二极管D5，串接在单向晶闸管D6的控制极和P极之间的电阻R6，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端则与转换芯片U的OUT2管脚共同形成转换电路的输出端的电阻R7，负极与转换芯片U的OUT2管脚相连接、正极接地的电容C5，以及与电容C5相并联的电阻R5组成；所述转换芯片U的VDD管脚与三极管VT4的基极相连接、其DIN管脚则与三极管VT4的发射极相连接、OUT2管脚则与三极管VT5的发射极相连接、OUT1管脚与三极管VT5的基极相连接、REF管脚则与单向晶闸管D6的控制极相连接、其SCLK管脚则与稳压二极管D1的P极相连接；所述单向晶闸管D6的N极与三极管VT5的集电极相连接。

所述转换芯片U为MAX522集成芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明反应速度快，当电涡流缓速器的工作温度过高时可以及时的发出警报声，以提醒驾驶员及时对车辆进行检查。

(2)本发明所述采集到的温度信号需经温度信号处理单元进行处理，处理后的温度信号更加稳定，避免发生误报警的情况。

(3)本发明通过恒流源单元的作用把市电转换为恒定的电流输入给单片机，避免市电波动而影响本发明的精确度。

附图说明

图1为本发明的整体结构图。

图2为本发明的温度信号处理单元的电路结构图。

图3为本发明的恒流源单元的电路结构图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明的基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统，包括单片机，分别与单片机相连接的报警单元、温度传感器、显示单元和储存单元，与单片机相连接的恒流源单元，以及串接在温度传感器和单片机之间的温度信号处理单元。

其中，温度传感器可设置在电涡流缓速器定子上，用于采集电涡流缓速器的工作温度，其优先采用北京昆仑中大传感器技术有限公司生产的KZW-JPT-A型温度传感器。温度信号处理单元用于对采集到的温度信号进行处理，处理后的温度信号更加稳定。单片机作为本发明的处理中心，其可以对温度信号进行识别、处理，并对报警单元和显示单元发出相应指令，其优选采用Atmel公司生产的AT89S51型单片机。恒流源单元用于把市电转换为恒定的电流并输送给单片机。储存单元内部则预先储存有电涡流缓速器的工作温度上限值。报警单元可在电涡流缓速器的实时温度超过预设的工作温度上限值时发出警报。显示单元则可以显示电涡流缓速器的实时工作温度值。该恒流源单元，储存单元，报警单元以及显示单元均使用现有技术即可实现。

工作时，温度传感器采集电涡流缓速器的实时工作温度，并发送给温度信号处理单元，该温度信号经温度信号处理单元处理后输送给单片机，单片机对温度信号进行识别后发送给储存单元和显示单元，储存单元把电涡流缓速器的实时工作温度值与其内部预设的温度上限值进行比对，并把比对结果发送给单片机，同时显示单元则显示出电涡流缓速器的实时工作温度值。当电涡流缓速器的实时工作温度值超过预设的温度上限值时，单片机则发送指令给报警单元，使报警单元发出警报。

如图2所示，该温度信号处理单元由信号差分放大电路，与信号差分放大电路的输出端相连接的信号转换电路组成。所述信号差分放大电路的输入端与温度传感器相连接，信号转换电路的输出端则与单片机相连接。

所述信号差分放大电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电容C1，电容C2，稳压二极管D1，二极管D2以及二极管D3组成。

连接时，稳压二极管D1的N极经电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接、其P极则经电阻R3后与三极管VT3的集电极相连接。电容C1的正极经电阻R2后与三极管VT3的发射极相连接、其负极则与稳压二极管D1的P极相连接。二极管D2的N极与三极管VT1的基极相连接、其P极则与稳压二极管D1的P极相连接。电容C2的正极与三极管VT1的发射极相连接、其负极则与三极管VT3的发射极相连接。二极管D3的N极与三极管VT3的基极相连接、其P极则与稳压二极管D1的P极相连接。

同时，所述三极管VT1的发射极与信号转换电路相连接、其基极则与三极管VT2的基极相连接、集电极与稳压二极管D1的P极共同形成信号差分放大电路的输入端并与温度传感器相连接。所述三极管VT3的发射极与信号转换电路相连接、其集电极则与三极管VT2的集电极相连接。所述三极管VT2的发射极与电容C1的正极相连接；所述稳压二极管D1的P极还与信号转换电路相连接。

三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，二极管D2，二极管D3，电阻R2以及电阻R3组成一个放大器。温度信号经电容C1滤波处理后输入到放大器进行放大处理。

另外，所述信号转换电路由转换芯片U，三极管VT4，三极管VT5，单向晶闸管D6，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电容C3，电容C4，电容C5，二极管D4以及二极管D5组成。

其中，电容C3的正极与三极管VT4的集电极相连接、其负极则与三极管VT3的发射极相连接。二极管D4的N极与三极管VT1的发射极相连接、其P极与转换芯片U的DIN管脚相连接。电阻R4则与二极管D4相并联。电容C4的正极与转换芯片U的CS管脚相连接、其负极则与转换芯片U的GND管脚相连接的同时接地。二极管D5的N极与单向晶闸管D6的P极相连接、其P极则与转换芯片U的SCLK管脚相连接。电阻R6串接在单向晶闸管D6的控制极和P极之间。电阻R7的一端与三极管VT5的集电极相连接、其另一端则与转换芯片U的OUT2管脚共同形成转换电路的输出端。电容C5的负极与转换芯片U的OUT2管脚相连接、其正极接地。电阻R5则与电容C5相并联。

所述转换芯片U的VDD管脚与三极管VT4的基极相连接、其DIN管脚则与三极管VT4的发射极相连接、OUT2管脚则与三极管VT5的发射极相连接、OUT1管脚与三极管VT5的基极相连接、REF管脚则与单向晶闸管D6的控制极相连接、其SCLK管脚则与稳压二极管D1的P极相连接。所述单向晶闸管D6的N极与三极管VT5的集电极相连接。温度信号经转换芯片U转换为数字电信号输出，并经由电阻R5和电容C5所组成的RC滤波电路进行滤波处理后输送给单片机。为了提高本发明的实施效果，所述转换芯片U优选为MAX522集成芯片来实现。

如图3所示，该恒流源单元由变压器T，二极管整流器U1，放大器P1，放大器P2，场效应管MOS1，场效应管MOS2，三极管VT6，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电容C6，二极管D7，二极管D8以及二极管D9组成。

连接时，电阻R8串接在二极管整流器U1的正极输出端和放大器P1的正极之间。电阻R9串接在放大器P1的负极和三极管VT6的基极之间。二极管D7的N极与放大器P1的输出端相连接、其P极则与三极管VT6的发射极相连接。电容C6的正极与场效应管MOS1的源极相连接、其负极接地。电阻R10的一端与场效应管MOS1的漏极相连接、其另一端则经电阻R11后与放大器P2的正极相连接。二极管D8的N极与电阻R10和电阻R11的连接点相连接、其P极则经二极管D9后与场效应管MOS2的源极相连接。电阻R12的一端与场效应管MOS2的漏极相连接、其另一端接地。电阻R13的一端与场效应管MOS2的源极相连接、其另一端则与场效应管MOS2的漏极共同形成恒流源单元的输出端并与单片机相连接。所述二极管D9的P极与二极管D8的P极相连接、其N极则与场效应管MOS2的源极相连接。

同时，所述放大器P1的负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接、其输出端则与场效应管MOS1的栅极相连接；所述三极管VT6的集电极与电容C6的负极相连接。所述放大器P2的负极与场效应管MOS1的源极相连接、其输出端则与场效应管MOS2的栅极相连接。所述变压器T的副边电感线圈的同名端与二极管整流器U1的一个输入端相连接、其非同名端则与二极管整流器U1的另一个输入端相连接。所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成该恒流源单元的输入端并接220V市电。场效应管MOS1，电阻R10，电容C6组成一个复合放大电路，放大器P1和该复合放大电路一起构成负反馈结构，同样的，场效应管MOS2和电阻R12则构成另一个复合放大电路，其与放大器P2也构成负反馈结构，该复合放大电路则受放大器P1和放大器P2的输出电压控制。如此当220V市电输入进来后由变压器T和二极管整流器U1变换为15V平顺的直流电，该直流电再经两个负反馈结构后输出稳定的电流。

如上所述，便可很好的实施本发明。

Claims (6)

1.一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统，包括单片机，分别与单片机相连接的报警单元、温度传感器、显示单元以及储存单元；其特征在于，还包括与单片机相连接的恒流源单元，和串接在温度传感器和单片机之间的温度信号处理单元。

2.根据权利要求1所述的一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统，其特征在于，所述恒流源单元由变压器T，二极管整流器U1，放大器P1，放大器P2，场效应管MOS1，场效应管MOS2，三极管VT6，串接在二极管整流器U1的正极输出端和放大器P1的正极之间的电阻R8，串接在放大器P1的负极和三极管VT6的基极之间的电阻R9，N极与放大器P1的输出端相连接、P极则与三极管VT6的发射极相连接的二极管D7，正极与场效应管MOS1的源极相连接、负极接地的电容C6，一端与场效应管MOS1的漏极相连接、另一端则经电阻R11后与放大器P2的正极相连接的电阻R10，N极与电阻R10和电阻R11的连接点相连接、P极则经二极管D9后与场效应管MOS2的源极相连接的二极管D8，一端与场效应管MOS2的漏极相连接、另一端接地的电阻R12，以及一端与场效应管MOS2的源极相连接、另一端则与场效应管MOS2的漏极共同形成恒流源单元的输出端的电阻R13组成；所述放大器P1的负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接、其输出端则与场效应管MOS1的栅极相连接；所述三极管VT6的集电极与电容C6的负极相连接；所述放大器P2的负极与场效应管MOS1的源极相连接、其输出端则与场效应管MOS2的栅极相连接；所述变压器T的副边电感线圈的同名端与二极管整流器U1的一个输入端相连接、其非同名端则与二极管整流器U1的另一个输入端相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成该恒流源单元的输入端；所述恒流源单元的输出端与单片机相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统，其特征在于，所述温度信号处理单元则由信号差分放大电路，和与信号差分放大电路的输出端相连接的信号转换电路组成；所述信号差分放大电路的输入端与温度传感器相连接，信号转换电路的输出端则与单片机相连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统，其特征在于，所述信号差分放大电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，N极经电阻R1后与三极管VT1的集电极相连接、P极则经电阻R3后与三极管VT3的集电极相连接的稳压二极管D1，正极经电阻R2后与三极管VT3的发射极相连接、负极则与稳压二极管D1的P极相连接的电容C1，N极与三极管VT1的基极相连接、P极则与稳压二极管D1的P极相连接的二极管D2，正极与三极管VT1的发射极相连接、负极则与三极管VT3的发射极相连接的电容C2，以及N极与三极管VT3的基极相连接、P极则与稳压二极管D1的P极相连接的二极管D3组成；所述三极管VT1的发射极与信号转换电路相连接、其基极则与三极管VT2的基极相连接、集电极与稳压二极管D1的P极共同形成信号差分放大电路的输入端；所述三极管VT3的发射极与信号转换电路相连接、其集电极则与三极管VT2的集电极相连接；所述三极管VT2的发射极与电容C1的正极相连接；所述稳压二极管D1的P极还与信号转换电路相连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统，其特征在于，所述信号转换电路由转换芯片U，三极管VT4，三极管VT5，单向晶闸管D6，正极与三极管VT4的集电极相连接、负极则与三极管VT3的发射极相连接的电容C3，N极与三极管VT1的发射极相连接、P极与转换芯片U的DIN管脚相连接的二极管D4，与二极管D4相并联的电阻R4，正极与转换芯片U的CS管脚相连接、负极则与转换芯片U的GND管脚相连接的同时接地的电容C4，N极与单向晶闸管D6的P极相连接、P极则与转换芯片U的SCLK管脚相连接的二极管D5，串接在单向晶闸管D6的控制极和P极之间的电阻R6，一端与三极管VT5的集电极相连接、另一端则与转换芯片U的OUT2管脚共同形成转换电路的输出端的电阻R7，负极与转换芯片U的OUT2管脚相连接、正极接地的电容C5，以及与电容C5相并联的电阻R5组成；所述转换芯片U的VDD管脚与三极管VT4的基极相连接、其DIN管脚则与三极管VT4的发射极相连接、OUT2管脚则与三极管VT5的发射极相连接、OUT1管脚与三极管VT5的基极相连接、REF管脚则与单向晶闸管D6的控制极相连接、其SCLK管脚则与稳压二极管D1的P极相连接；所述单向晶闸管D6的N极与三极管VT5的集电极相连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于恒流源的新型电涡流缓速器温度报警系统，其特征在于，所述转换芯片U为MAX522集成芯片。