CN209167499U - 一种直流调速开关的多功能信息采集电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种直流调速开关的多功能信息采集电路，该电路包括：第一采集电路、第二采集电路、第一工作开关、第二工作开关及电路选择开关，其中，第一采集电路与第一工作开关的一端连接，采集直流调速开关的第一功能信息；第二采集电路的一端与第一工作开关的一端连接，另一端与分别与电路选择开关和第二工作开关的一端连接，采集直流调速开关的第二功能信息；直流调速开关的电机的输入端与第一工作开关连接，电机的输出端与第二工作开关连接；电路选择开关选择当前工作的采集电路。实现了对直流调速开关的多功能信息采集，并且电路结构简单，提高了信息采集的效率，并为对直流调速开关的功能检测提供准确的数据基础。

Description

一种直流调速开关的多功能信息采集电路

技术领域

本实用新型涉及直流调速开关检测领域，具体涉及一种直流调速开关的多功能信息采集电路。

背景技术

直流电动机具有低转速大力矩的特点，是交流电动机无法取代的，因此被广泛应用于各类工业设备中。直流调速开关用于各类电动工具如电钻中直流电动机的转速调节，其性能的好坏直接影响直流电动机的工作，进而影响产品的性能，随着直流调速开关的发展，其具有的功能越来越多，因此，对直流调速开关进行多功能的信息采集是非常必要的。

目前，常用的直流调速开关的工作信息的采集方式多为人工操作，需要人工操作电流表或电压表等工具进行检测，工作效率低，且一次只能检测部分工作信息，无法得到直流调速开关的整体工作信息，难以为直流调速开关的功能检测提供准确的数据基础。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的对直流调速开关产品进行工作信息采集的方式效率低、采集信息单一、无法实现对所有信息的采集，为此，本实用新型提供了一种直流调速开关的多功能信息采集电路。

本实用新型实施例提供了一种直流调速开关的多功能信息采集电路，包括：第一采集电路、第二采集电路、第一工作开关、第二工作开关及电路选择开关，其中，所述第一采集电路与所述第一工作开关的一端连接，采集直流调速开关的第一功能信息；所述第二采集电路的一端与所述第一工作开关的一端连接，所述第二采集电路的另一端分别与所述电路选择开关和所述第二工作开关的一端连接，采集所述直流调速开关的第二功能信息；所述直流调速开关的电机的输入端与所述第一工作开关连接，所述电机的输出端与所述第二工作开关连接；所述电路选择开关选择当前工作的采集电路。

可选地，所述第一采集电路包括：第一开关、第一固态继电器、第一电阻、第二开关，其中，所述第一开关与所述第一固态继电器的第一输入端连接、所述第一固态继电器的第二输入端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二开关串联后与所述第一工作开关连接；所述第一固态继电器的输出端输出所述第一功能信息。

可选地，所述第二功能信息包括电压信号、电流信号及频率信号。

可选地，所述第二采集电路包括：第三开关、负载电阻、第四开关、第一电压采集模块、电流采集模块及频率采集模块，其中，所述第三开关的一端与所述第一工作开关连接，所述第三开关的另一端与所述负载电阻串联后与所述第四开关的一端连接，所述第四开关的另一端与所述第二工作开关连接；所述第一电压采集模块与所述负载电阻并联，采集所述负载电阻的所述电压信号；所述电流采集模块与所述负载电阻并联，采集所述负载电阻的所述电流信号；所述频率采集模块与所述负载电阻并联，采集所述负载电阻的所述频率信号。

可选地，所述直流调速开关的多功能信息采集电路还包括：第三采集电路，所述第三采集电路与所述直流调速开关的温度保护电路串联，采集所述直流调速开关的温度保护电路的第三功能信息。

可选地，所述第三采集电路包括：电压输出模块、第二电压采集模块和第三工作开关，其中，所述电压输出模块与所述第二电压采集模块并联后与所述第三工作开关的一端连接，所述第三工作开关的另一端与所述温度保护电路连接；所述电压输出模块根据预设电压调节所述温度保护电路的电压；所述第二电压采集模块采集所述温度保护电路的实际电压，得到所述第三功能信息。

可选地，当所述电路选择开关闭合时，所述当前工作的采集电路为所述第一采集电路；当所述电路选择开关断开时，所述当前工作的采集电路为所述第二采集电路。

可选地，所述直流调速开关的多功能信息采集电路还包括：电源电路，为所述第一采集电路、第二采集电路、第三采集电路、电路选择开关及所述直流调速开关供电。

可选地，所述电源电路包括：直流电源、电流感应开关及第二固态继电器，所述直流电源与所述电流感应开关串联后接于所述第二固态继电器的输出端；所述电流感应开关检测所述直流电源的电流信号；当所述电流感应开关检测到所述直流电源的电流信号时，所述第二固态继电器闭合。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

本实用新型实施例提供的直流调速开关的多功能信息采集电路，包括：第一采集电路、第二采集电路、第一工作开关、第二工作开关及电路选择开关，第一采集电路实现了对直流调速开关的第一功能信息的采集，第二采集电路实现了对直流调速开关的第二功能信息的采集，电路选择开关实现了对直流调速开关当前工作的采集电路的选择，从而实现了对直流调速开关的多功能信息采集，并且电路结构简单，提高了信息采集的效率，实现了对对直流调速开关的多功能信息采集，并且电路结构简单，提高了信息采集的效率，并为对直流调速开关的功能检测提供准确的数据基础。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中直流调速开关的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中直流调速开关的多功能信息采集电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中直流调速开关的多功能信息采集电路的另一结构示意图；

图4为本实用新型实施例中直流调速开关的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在实际应用中，直流调速开关的基本结构示意图如图1所示，其主要包括刹车T、续流二极管D、换相机构G、电机M、第一电路开关K1、第二电路开关K2以及PCB电路和MOS电路，电机M包括输入端M和输出端M2，其中，刹车T、续流二极管D、换相机构G及电机M并联后与MOS管电路串联，再与PCB电路并联后与第一电路开关K1串联，第二电路开关K2并联于第一电路开关K1和MOS电路两端，上述的直流调速开关通过直流电源B供电。在该直流调速开关进行工作时，通过控制外部的伺服电机、气缸等元件作预设的动作，伺服会驱动机构对直流调速开关中的第一电路开关K1和第二电路开关K2有按压的动作，这些开关动作的位置与状态发生对应变化，气缸发生换向动作等。

本实用新型实施例提供了一种直流调速开关的多功能信息采集电路，如图2所示，该直流调速开关的多功能信息采集电路包括：第一采集电路1、第二采集电路2、第一工作开关KM1、第二工作开关KM2及电路选择开关K，其中，第一采集电路1与第一工作开关KM1的一端连接，采集直流调速开关的第一功能信息；第二采集电路2的一端与第一工作开关KM1的一端连接，第二采集电路2的另一端分别与电路选择开关K和第二工作开关KM2的一端连接，采集直流调速开关的第二功能信息；直流调速开关的电机M的输入端M1与第一工作开关KM1连接，电机M的输出端M2与第二工作开关KM2连接；电路选择开关K选择当前工作的采集电路。

在实际应用中，上述的电路选择开关K还可以设置为多个，通过多个电路选择开关K的同时闭合和断开来切换当前工作的检测电路，以提高检测电路切换的安全性，避免误操作。

通过上述各个组成部分的协同合作，本实用新型实施例的直流调速开关的多功能信息采集电路，实现了对直流调速开关的多功能信息采集，并且电路结构简单，提高了信息采集的效率，并为对直流调速开关的功能检测提供准确的数据基础。

以下将结合具体应用示例，对本实用新型实施例提供的直流调速开关的多功能信息采集电路进行详细的说明。

在一较佳实施例中，如图3所示，上述的第一采集电路1包括：第一开关KA1、第一固态继电器KW1、第一电阻R1、第一开关KA2，其中，第一开关KA1与第一固态继电器KW1的第一输入端连接、第一固态继电器KW1的第二输入端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的第二端与第一开关KA2串联后与第一工作开关KM1连接；第一固态继电器KW1的输出端输出第一功能信息。

在实际应用中，该第一功能信息为上述第一固态继电器KW1的通断状态信号，在外部伺服控制下使得外部伺服电机、气缸等元件作预设的动作，伺服会驱动机构对直流调速开关中的两个开关有按压的动作，这些开关动作的位置与状态有对应的要求，气缸有换向动作，而开关相应位置与动作的变化会促使第一固态继电器KW1动作，使得第一固态继电器KW1输出通断状态信号，由于第一固态继电器KW1的导通或关断可直观反映出该直流调速开关的刹车功能、二极管及换向功能的好坏，进而可以根据该通断状态信号对直流调速开关的刹车功能、二极管及换向功能进行检测。

具体地，在一实施例中，上述的第二功能信息包括电压信号、电流信号及频率信号。

在一较佳实施例中，上述的第二采集电路2包括：第三开关KA3、负载电阻R2、第四开关KA4、第一电压采集模块U1、电流电压采集模块I1及频率电压采集模块F1，其中，第三开关KA3的一端与第一工作开关KM1连接，第三开关KA3的另一端与负载电阻R2串联后与第四开关KA4的一端连接，第四开关KA4的另一端与第二工作开关KM2连接；第一电压采集模块U1与负载电阻R2并联，采集负载电阻R2的电压信号；电流电压采集模块I1与负载电阻R2并联，采集负载电阻R2的电流信号；频率电压采集模块F1与负载电阻R2并联，采集负载电阻R2的频率信号。

在实际应用中，在外部伺服控制下使得外部伺服电机、气缸等元件作预设的动作，伺服会驱动机构对直流调速开关中的两个开关有按压的动作，这些开关动作的位置与状态有对应的要求，气缸有换向动作，开关在按压的过程中，随着位移的逐渐加大，其输出状态也会发生变化；其通过上述的电流电压采集模块I1、第一电压采集模块U1和频率电压采集模块F1等采集得到对应的电流信号、电压信号和频率信号。

具体地，在一实施例中，当上述的电路选择开关K闭合时，当前工作的采集电路为第一采集电路1，即开始对直流调速开关的第一功能信息进行采集；当上述的电路选择开关K断开时，当前工作的采集电路为第二采集电路2，即开始对直流调速开关的第二功能信息进行采集。

在实际应用中，直流调速开关的另一种基本结构示意图如图4所示，其主要包括刹车T、续流二极管D、换相机构G、电机M、第一电路开关K1、第二电路开关K2以及PCB电路和MOS电路，其中，刹车T、续流二极管D、换相机构G及电机M并联后与MOS管电路串联，再与PCB电路并联后与第一电路开关K1串联，第二电路开关K2并联于第一电路开关K1两端，上述的直流调速开关通过直流电源B供电。在该电路中，PCB电路中设置有温度保护电路，该温度保护电路具有温度保护功能、电压启动功能及过载保护功能，以保护直流调速开关不被损坏，当直流调速开关具备上述的温度保护电路时，需要采集温度保护电路的工作信息，为判断温度保护电路的工作情况提供准确的数据依据。

在一较佳实施例中，如图3所示，上述的直流调速开关的多功能信息采集电路还包括：第三采集电路3，第三采集电路3与直流调速开关的温度保护电路串联，采集直流调速开关的温度保护电路的第三功能信息。

具体地，在一实施例中，如图3所示，上述的第三采集电路3包括：电压输出模块UT、第二电压采集模块U2和第三工作开关KM3，其中，电压输出模块UT与第二电压采集模块U2并联后与第三工作开关KM3的一端连接，第三工作开关KM3的另一端与温度保护电路连接；电压输出模块UT根据预设电压调节温度保护电路的电压；第二电压采集模块U2采集温度保护电路的实际电压，得到第三功能信息。在本实用新型实施例中，通过上述的第三采集电路3对直流调速开关的温度保护电路的工作信息进行采集，该第三功能信息为直流调速开关在温度保护电路作用下直流调速开关中的电压值。

在实际应用中，在外部伺服控制下使得外部驱动电机、气缸等元件作预设的动作，伺服会驱动机构对直流调速开关中的两个开关有按压的动作，伺服使得驱动机构将开关顶至相应位置，通过对电压输出模块UT设定不同的值，电压输出模块UT调节温度保护电路的电压，通过第二电压采集模块U2在不同的电压值下的采集到不同的电压值，从而为判断直流调速开关的温度保护功能、电压启动功能及过载保护功能是否符合要求提供准确的数据基础。

在实际应用中，上述的第一电压采集模块U1、第二电压采集模块U2及电流电压采集模块I1可以采用现有的模拟量采集卡来实现，例如采用型号为DAM-7401的模拟量采集卡，上述的频率电压采集模块F1可以采用现有的频率采集卡来实现，例如采用型号为IPRM-7404的频率采集卡，上述的电压输出模块UT可以采用现有的模拟量输出模块来实现，例如采用型号为IPRM-4404的模拟量输出模块，本实用新型并不以此为限。

在一较佳实施例中，如图3所示，上述的直流调速开关的多功能信息采集电路还包括：电源电路4，为第一采集电路1、第二采集电路2、第三采集电路3、电路选择开关K及直流调速开关供电。该电源电路4包括：直流电源B、电流感应开关KI及第二固态继电器KW2，直流电源B与电流感应开关KI串联后接于第二固态继电器KW2的输出端；电流感应开关KI检测直流电源的电流信号；当电流感应开关KI检测到直流电源的电流信号时，第二固态继电器KW2闭合。从而通过电流感应开关KI和第二固态继电器KW2的设置，实现了对上述的第一采集电路1、第二采集电路2、第三采集电路3、电路选择开关K及直流调速开关进行安全供电。

在实际应用中，上述的第一工作开关KM1、第二工作开关KM2、及第三工作开关KM3可以根据需要设置为多组，每一组包括第一工作开关KM1、第二工作开关KM2、及第三工作开关KM3，每一组可以连接一个直流调速开关，当某一组开关全部闭合则对该组直流调速开关进行功能信息采集时，可以将其余的直流调速开关连接至其他组的对应开关上，当该组功能信息采集完毕后，只需将该组的开关断开，并选择连接好直流调速开关的一组开关全部闭合，即可对另一个直流调速开关进行功能信息采集，从而避免了更换直流调速开关的时间，进一步提高了功能信息采集的效率。

在实际应用中，通过本实用新型实施例的直流调速开关的多功能信息采集电路对直流调速开关进行功能信息采集的过程如下：

1.在对直流调速开关的刹车功能、二极管及换向功能等有关的第一功能信息进行采集时，首先给直流电源B一个设定的电压，然后令上述第一开关KA1、第二开关KA2、电路选择开关K、第一工作开关KM1及第二工作开关KM2闭合，然后通过外部伺服控制外部伺服电机、气缸等元件作相应动作，伺服会驱动机构对上述直流调速开关中的两个开关有按压的动作，开关相应位置与动作的变化会促使第一固态继电器KW1动作，使得第一固态继电器KW1输出通断状态信号。在实际应用中，由于第一固态继电器KW1的导通或关断可直观反映出该直流调速开关的刹车功能、二极管及换向功能的好坏，进而可以根据该通断状态信号对直流调速开关的刹车功能、二极管及换向功能进行检测。

2.在对直流调速开关的调速功能及开关操作力等第二功能信息进行采集时，首先给直流电源B一个设定的电压，并给负载电阻R2一个设定的负载，然后令上述第三开关KA3、第四开关KA4、第一工作开关KM1及第二工作开关KM2闭合，然后通过外部伺服控制外部伺服电机电机、气缸等元件作相应动作，伺服会驱动机构对上述直流调速开关中的两个开关有按压的动作，开关在按压的过程中，随着位移的逐渐加大，其输出状态也会发生变化，其通过上述的电流采集模块I1、第一电压采集模块U1、频率采集模块F1等采集得到对应的电流信号、电压信号和频率信号。在实际应用中，上述的电流信号、电压信号和频率信号可以为检测直流调速开关的调速功能及开关操作力等功能的检测提供准确的数据基础。

3.当直流调速开关中具有温度保护电路时，对温度保护电路的温度保护功能、电压启动功能及过载保护功能等第二功能信息进行采集时，首先给直流电源B一个设定的电压，并给负载电阻R2一个设定的负载，然后令上述第三开关KA3、第四开关KA4、第一工作开关KM1、第二工作开关KM2及第三工作开关KM3闭合，然后通过外部伺服控制外部伺服电机、气缸等元件作相应动作，伺服会驱动机构对上述直流调速开关中的两个开关有按压的动作，伺服使得驱动机构将开关顶至相应位置，通过对电压输出模块UT设定不同的值，通过电压输出模块UT调节温度保护电路的电压，通过第二电压采集模块U2在不同的电压值下的采集到不同的电压值，从而为判断直流调速开关的温度保护功能、电压启动功能是否符合要求提供准确的数据基础，然后调节负载电阻R2的大小，来设定不同的电流值，并通过第二电压采集模块U2在不同的流值下的采集到不同的电压值，从而为判断直流调速开关的过载保护功能是否符合要求提供准确的数据基础。

通过上述各个组成部分的协同合作，本实用新型实施例的直流调速开关的多功能信息采集电路，实现了对直流调速开关的多功能信息采集，并且电路结构简单，提高了信息采集的效率，并为对直流调速开关的功能检测提供准确的数据基础。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种直流调速开关的多功能信息采集电路，其特征在于，包括：第一采集电路(1)、第二采集电路(2)、第一工作开关(KM1)、第二工作开关(KM2)及电路选择开关(K)，其中，

所述第一采集电路(1)与所述第一工作开关(KM1)的一端连接，采集直流调速开关的第一功能信息；

所述第二采集电路(2)的一端与所述第一工作开关(KM1)的一端连接，所述第二采集电路(2)的另一端分别与所述电路选择开关(K)和所述第二工作开关(KM2)的一端连接，采集所述直流调速开关的第二功能信息；

所述直流调速开关的电机的输入端与所述第一工作开关(KM1)连接，所述电机的输出端与所述第二工作开关(KM2)连接；

所述电路选择开关(K)选择当前工作的采集电路。

2.根据权利要求1所述的直流调速开关的多功能信息采集电路，其特征在于，所述第一采集电路(1)包括：第一开关(KA1)、第一固态继电器(KW1)、第一电阻(R1)、第二开关(KA2)，其中，

所述第一开关(KA1)与所述第一固态继电器(KW1)的第一输入端连接、所述第一固态继电器(KW1)的第二输入端与所述第一电阻(R1)的一端连接，所述第一电阻(R1)的第二端与所述第二开关(KA2)串联后与所述第一工作开关(KM1)连接；

所述第一固态继电器(KW1)的输出端输出所述第一功能信息。

3.根据权利要求1所述的直流调速开关的多功能信息采集电路，其特征在于，所述第二功能信息包括电压信号、电流信号及频率信号。

4.根据权利要求3所述的直流调速开关的多功能信息采集电路，其特征在于，所述第二采集电路(2)包括：第三开关(KA3)、负载电阻(R2)、第四开关(KA4)、第一电压采集模块(U1)、电流采集模块(I1)及频率采集模块(F1)，其中，

所述第三开关(KA3)的一端与所述第一工作开关连接，所述第三开关(KA3)的另一端与所述负载电阻(R2)串联后与所述第四开关(KA4)的一端连接，所述第四开关(KA4)的另一端与所述第二工作开关连接；

所述第一电压采集模块(U1)与所述负载电阻(R2)并联，采集所述负载电阻(R2)的所述电压信号；

所述电流采集模块(I1)与所述负载电阻(R2)并联，采集所述负载电阻(R2)的所述电流信号；

所述频率采集模块(F1)与所述负载电阻(R2)并联，采集所述负载电阻(R2)的所述频率信号。

5.根据权利要求1所述的直流调速开关的多功能信息采集电路，其特征在于，还包括：

第三采集电路(3)，所述第三采集电路(3)与所述直流调速开关的温度保护电路串联，采集所述直流调速开关的温度保护电路的第三功能信息。

6.根据权利要求5所述的直流调速开关的多功能信息采集电路，其特征在于，所述第三采集电路(3)包括：电压输出模块(UT)、第二电压采集模块(U2)和第三工作开关(KM3)，其中，

所述电压输出模块(UT)与所述第二电压采集模块(U2)并联后与所述第三工作开关(KM3)的一端连接，所述第三工作开关(KM3)的另一端与所述温度保护电路连接；

所述电压输出模块(UT)根据预设电压调节所述温度保护电路的电压；

所述第二电压采集模块(U2)采集所述温度保护电路的实际电压，得到所述第三功能信息。

7.根据权利要求1所述的直流调速开关的多功能信息采集电路，其特征在于，当所述电路选择开关(K)闭合时，所述当前工作的采集电路为所述第一采集电路(1)；

当所述电路选择开关(K)断开时，所述当前工作的采集电路为所述第二采集电路(2)。

8.根据权利要求5所述的直流调速开关的多功能信息采集电路，其特征在于，还包括：电源电路(4)，为所述第一采集电路(1)、第二采集电路(2)、第三采集电路(3)、电路选择开关(K)及所述直流调速开关供电。

9.根据权利要求8所述的直流调速开关的多功能信息采集电路，其特征在于，所述电源电路(4)包括：直流电源(B)、电流感应开关(KI)及第二固态继电器(KW2)，

所述直流电源(B)与所述电流感应开关(KI)串联后接于所述第二固态继电器(KW2)的输出端；

所述电流感应开关(KI)检测所述直流电源的电流信号；

当所述电流感应开关(KI)检测到所述直流电源(B)的电流信号时，所述第二固态继电器(KW2)闭合。