CN204681076U - 一种用于交流两线制音叉物位计的保护电路 - Google Patents
一种用于交流两线制音叉物位计的保护电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种用于交流两线制音叉物位计的保护电路，包括依次串接在输入电压的电流回路上的用户设备开关单元、稳压单元和物位开关单元，稳压单元电连接音叉物位计控制单元，音叉物位计控制单元电连接有音叉传感器单元，音叉物位计控制单元控制物位开关单元，还包括回路控制开关单元、电流采样单元、放大器U1和比较器U2，回路控制开关单元和电流采样单元依次串接在用户设备开关单元和稳压单元之间，电流采样单元接入放大器U1，放大器U1接入比较器U2，比较器U2设有固定电位的比较阈值，比较器U2的输出端控制回路控制开关单元。有益效果是能够实时地防止输入电压接线错误或是用户开关设备故障时造成短路的危害，保护元器件。
Description
技术领域
本实用新型属于工业自动化控制的交流两线制音叉物位计设备领域，尤其是涉及一种用于交流两线制音叉物位计的保护电路。
背景技术
音叉物位计是一种新型的物位开关，也常被称为音叉式物位计或者音叉式物位控制器，它是利用音叉振动的原理设计制作的。音叉物位计的音叉传感器在与物料接触时，振动讯号逐渐变小，直到停止共振时，音叉物位计控制单元会输出电气接点信号，由音叉物位计控制单元输出的控制信号控制物位开关的通断。
目前，市场上出现的音叉物位计通常是将电源线和信号线合二为一，其作用类似通用电气开关，接线也与通用电气开关一样，但由于在人们固有的认识里，仪表一般有一对电源线，然后再有一对信号线，因此极易将输入电源线的零火线或直流电源的正负线，直接接到音叉物位计的两个接线端上，从而造成仪表或线路的严重损坏，甚至造成严重后果；
如图1所示，原有的交流两线制音叉物位计只包括依次串接在输入电压的电流回路上的用户设备开关单元、稳压单元和物位开关单元，稳压单元的输出端电连接有音叉物位计控制单元的电源输入端，音叉物位计控制单元的信号输入端电连接有利用音叉感知变化并传递变化信号的音叉传感器单元，音叉物位计控制单元的输出端电磁控制连接物位开关单元；存在的缺陷是当用户设备开关单元出现短路等故障时，会造成线路的其他元件的严重损坏。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种用于交流两线制音叉物位计的保护电路，能够实时有效地防止输入电压接线错误或是用户开关设备故障时造成短路的危害，保护电路中的元器件不受损害。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种用于交流两线制音叉物位计的保护电路，包括依次串接在输入电压的电流回路上的用户设备开关单元、稳压单元和物位开关单元，所述稳压单元的输出端电连接有音叉物位计控制单元的电源输入端，所述音叉物位计控制单元的信号输入端电连接有利用音叉感知变化并传递变化信号的音叉传感器单元，所述音叉物位计控制单元的输出端电磁控制连接所述物位开关单元，还包括回路控制开关单元、电流采样单元、放大器U1和比较器U2，所述回路控制开关单元和所述电流采样单元依次串接在所述用户设备开关单元和所述稳压单元之间，所述电流采样单元的输出端接入所述放大器U1的两相输入端，所述放大器U1的输出端接入所述比较器U2的一相输入端，所述比较器U2的另一相输入端设有固定电位的比较阈值，所述比较器U2的输出端电磁控制连接所述回路控制开关单元。
进一步的，所述稳压单元包括第一二极管D1、第二二极管D2和第一整流硅桥，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的负极对接，正极串接在所述输入电压的电流回路上，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的两正极端并接所述第一整流硅桥的交流输入端，所述第一整流硅桥的直流输出端接入所述音叉物位计控制单元的电源输入端。
进一步的，所述电流采样单元包括分压电阻R2和第二整流硅桥，所述分压电阻R2的两端串接在所述输入电压的电流回路上，所述分压电阻R2的两端并接所述第二整流硅桥的交流输入端，所述第二整流硅桥的直流输出端接入所述放大器U1的两相输入端进行放大。
进一步的，所述回路控制开关单元包括受控常闭开关SW1和第一续流电阻R1,所述受控常闭开关SW1的两端串接在所述输入电压的电流回路上，所述受控常闭开关SW1受控于所述比较器U2，所述受控常闭开关SW1的两端并接所述第一续流电阻R1。
进一步的，所述物位开关单元包括受控于所述音叉物位计控制单元的物位开关SW2和第二续流电阻R3，所述第二续流电阻R3的两端串接在所述输入电压的电流回路上，所述物位开关SW2并接在所述第二续流电阻R3的两端。
相对于现有技术，本实用新型所述的用于交流两线制音叉物位计的保护电路具有以下优势：
(1)传统的音叉物位计仅仅由用户设备开关单元的开关SW3主观控制整个电流回路的通断，开关SW3闭合后开始工作，电流经稳压单元稳压整流后供给音叉物位计控制单元，音叉物位计控制单元能够接受音叉传感器单元传递的信号，音叉物位计控制单元根据所接受的信号，其输出端控制物位开关单元的物位开关SW2的通断，实现工业自动化控制。本实用新型在传统的音叉物位计的基础上增设电流采样单元，利用电流采样单元的分压电阻R2采集电流回路的实时电流，并将该实时电流通过第二整流硅桥整流后接入放大器U1进行放大，放大后的电流信号与比较器U2内预设好的固定电位的比较阈值进行比较，若实时电流信号大于固定电位，比较器U2的输出端将输出一个断开回路控制开关单元的受控常闭开关SW1的信号，实现能够在输入电压接线错误或是用户设备开关单元故障，电流回路中电流过大或是短路情况发生的时候，能够及时切断回路，实时有效地防止过电流危害，保护电路元器件；若实时电流信号小于固定电位，比较器U2的输出端不会输出断开回路控制开关单元的受控常闭开关SW1的信号，维持电流流通的状态。
(2)本实用新型的受控常闭开关SW1和物位开关SW2的两端各自并接有第一续流电阻R1和第二续流电阻R3,当受控常闭开关SW1和物位开关SW2全部断开时，保证有电流能够流过第一续流电阻R1、分压电阻R2和第二续流电阻R3，从而能够在稳压单元的第一二极管D1和第二二极管D2上形成电压降，维持音叉物位计控制单元能够在低功耗下运行。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为传统的音叉物位计的电路结构示意图；
图2为本实用新型实施例的电路结构示意图。
附图标记说明：
1-用户设备开关单元，2-稳压单元，3-物位开关单元，4-音叉物位计控制单元，5-音叉传感器单元，6-回路控制开关单元，7-电流采样单元，8-放大器U1，9-比较器U2，21-第一整流硅桥，71-第二整流硅桥。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图2所示，本实用新型提供一种用于交流两线制音叉物位计的保护电路，包括依次串接在输入电压的电流回路上的用户设备开关单元2、稳压单元2和物位开关单元3，所述稳压单元2的输出端电连接有音叉物位计控制单元4的电源输入端，所述音叉物位计控制单元4的信号输入端电连接有利用音叉感知变化并传递变化信号的音叉传感器单元5，所述音叉物位计控制单元4的输出端电磁控制连接所述物位开关单元3，还包括回路控制开关单元6、电流采样单元7、放大器8和比较器9，所述回路控制开关单元6和所述电流采样单元7依次串接在所述用户设备开关单元1和所述稳压单元2之间，所述电流采样单元7的输出端接入所述放大器8的两相输入端，所述放大器8的输出端接入所述比较器9的一相输入端，所述比较器9的另一相输入端设有固定电位的比较阈值，所述比较器9的输出端电磁控制连接所述回路控制开关单元6。
所述稳压单元2包括第一二极管D1、第二二极管D2和第一整流硅桥21，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的负极对接，正极串接在所述输入电压的电流回路上，所述第一二极管D1和所述第二二极管D2的两正极端并接所述第一整流硅桥21的交流输入端，所述第一整流硅桥21的直流输出端接入所述音叉物位计控制单元4的电源输入端。
所述电流采样单元7包括分压电阻R2和第二整流硅桥71，所述分压电阻R2的两端串接在所述输入电压的电流回路上，所述分压电阻R2的两端并接所述第二整流硅桥71的交流输入端，所述第二整流硅桥71的直流输出端接入所述放大器8的两相输入端进行放大。
所述回路控制开关单元6包括受控常闭开关SW1和第一续流电阻R1,所述受控常闭开关SW1的两端串接在所述输入电压的电流回路上，所述受控常闭开关SW1受控于所述比较器9，所述受控常闭开关SW1的两端并接所述第一续流电阻R1。
所述物位开关单元3包括受控于所述音叉物位计控制单元4的物位开关SW2和第二续流电阻R3，所述第二续流电阻R3的两端串接在所述输入电压的电流回路上，所述物位开关SW2并接在所述第二续流电阻R3的两端。
本实例的工作过程：回路控制开关单元6的受控常闭开关SW1处于常闭状态，使用本实用新型时，仅需要闭合用户设备开关单元1的开关SW3，输入电压的电流回路中流通电流，电流经稳压单元2稳压整流后供给音叉物位计控制单元4，音叉物位计控制单元4能够接受音叉传感器单元5传递的信号，音叉物位计控制单元4根据所接受的信号，其输出端控制物位开关单元3的物位开关SW2的通断，实现工业自动化控制；在这个过程中，电流采样单元7的分压电阻R2采集电流回路的实时电流，并将该实时电流通过第二整流硅桥71整流后接入放大器8进行放大，放大后的电流信号与比较器9内预设好的固定电位的比较阈值进行比较，若实时电流信号大于固定电位，比较器9的输出端将输出一个断开回路控制开关单元6的受控常闭开关SW1的信号；若实时电流信号小于固定电位，比较器9的输出端不会输出断开回路控制开关单元6的受控常闭开关SW1的信号，维持电流流通的状态。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于交流两线制音叉物位计的保护电路，包括依次串接在输入电压的电流回路上的用户设备开关单元、稳压单元和物位开关单元，所述稳压单元的输出端电连接有音叉物位计控制单元的电源输入端，所述音叉物位计控制单元的信号输入端电连接有利用音叉感知变化并传递变化信号的音叉传感器单元，所述音叉物位计控制单元的输出端电磁控制连接所述物位开关单元，其特征在于：还包括回路控制开关单元、电流采样单元、放大器(U1)和比较器(U2)，所述回路控制开关单元和所述电流采样单元依次串接在所述用户设备开关单元和所述稳压单元之间，所述电流采样单元的输出端接入所述放大器(U1)的两相输入端，所述放大器(U1)的输出端接入所述比较器(U2)的一相输入端，所述比较器(U2)的另一相输入端设有固定电位的比较阈值，所述比较器(U2)的输出端电磁控制连接所述回路控制开关单元。
2.根据权利要求1所述的用于交流两线制音叉物位计的保护电路，其特征在于：所述稳压单元包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)和第一整流硅桥，所述第一二极管(D1)和所述第二二极管(D2)的负极对接，正极串接在所述输入电压的电流回路上，所述第一二极管(D1)和所述第二二极管(D2)的两正极端并接所述第一整流硅桥的交流输入端，所述第一整流硅桥的直流输出端接入所述音叉物位计控制单元的电源输入端。
3.根据权利要求1所述的用于交流两线制音叉物位计的保护电路，其特征在于：所述电流采样单元包括分压电阻(R2)和第二整流硅桥，所述分压电阻(R2)的两端串接在所述输入电压的电流回路上，所述分压电阻(R2)的两端并接所述第二整流硅桥的交流输入端，所述第二整流硅桥的直流输出端接入所述放大器(U1)的两相输入端进行放大。
4.根据权利要求1所述的用于交流两线制音叉物位计的保护电路，其特征在于：所述回路控制开关单元包括受控常闭开关(SW1)和第一续流电阻(R1),所述受控常闭开关(SW1)的两端串接在所述输入电压的电流回路上，所述受控常闭开关(SW1)受控于所述比较器(U2)，所述受控常闭开关(SW1)的两端并接所述第一续流电阻(R1)。
5.根据权利要求1所述的用于交流两线制音叉物位计的保护电路，其特征在于：所述物位开关单元包括受控于所述音叉物位计控制单元的物位开关(SW2)和第二续流电阻(R3)，所述第二续流电阻(R3)的两端串接在所述输入电压的电流回路上，所述物位开关(SW2)并接在所述第二续流电阻(R3)的两端。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110350779A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-18 | 智驰华芯(无锡)传感科技有限公司 | 用于物位计的电源储能控制系统 |
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