CN209212715U - 多种数据通信功能液压设备状态的监控电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多种数据通信功能液压设备状态的监控电路，属于液压设备技术领域，包括电源转换电路、用于采集液压设备状态参数的温度传感器、压力传感器和流量传感器；用于接收液压设备状态参数的信号采集放大滤波电路；用于接收信号采集放大滤波电路输出信号的数据处理单元；与数据处理单元进行数据交互的数据显示单元；数据处理单元上设置有串口转RS485转换电路和无线传输模块；电源转换电路分别与信号采集放大滤波电路、数据处理单元和显示单元电连接。本实用新型通过压力、温度、流量等传感器采集液压设备的各项参数，将传感器的输出数据进行放大和滤波输入到数据处理单元进行数据处理，处理后的数据可以经过显示单元进行显示。
Description
技术领域
本实用新型属于液压设备技术领域，尤其涉及一种多种数据通信功能液压设备状态的监控电路。
背景技术
在生产过程中，机械设备液压系统起十分重要作用。液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。液压系统可分为两类：液压传动系统和液压控制系统。液压传动系统以传递动力和运动为主要功能。液压控制系统则要使液压系统输出满足特定的性能要求(特别是动态性能)，通常所说的液压系统主要指液压传动系统。为确保生命安全对液压设备及液压控制系统进行监测。对机械设备液压系统大量的特征参数进行测量，并将其与标准值(标准模式或标准状态)进行比较、分析，以判断整个液压系统的技术状态。目前国内外已有多种用于液压系统状态检测的仪器和设备，但是只有单一的功能，只能检测到一种物理参数，且数据传输方式比较单一。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种多种数据通信功能液压设备状态的监控电路，该多种数据通信功能液压设备状态的监控电路通过压力、温度、流量等传感器采集液压设备的各项参数，将传感器的输出数据进行放大和滤波输入到数据处理单元进行数据处理，处理后的数据可以经过显示单元进行显示。同时具有RS485通信转换功能和无线数据传输功能，并可以通过串口通信跟上位机进行通信，通过组态软件进行数据进行显示。
本实用新型所采用的具体技术方案为：
本专利的发明目的是提供一种多种数据通信功能液压设备状态的监控电路，包括电源转换电路，
用于采集液压设备状态参数的温度传感器、压力传感器和流量传感器；
用于接收液压设备状态参数的信号采集放大滤波电路；
用于接收信号采集放大滤波电路输出信号的数据处理单元；
与所述数据处理单元进行数据交互的数据显示单元；其中：
所述数据处理单元上设置有串口转RS485转换电路和无线传输模块；
所述电源转换电路分别与信号采集放大滤波电路、数据处理单元和显示单元的电源端子电连接。
进一步：所述信号采集放大滤波电路为信号是LM358的仪表放大器；所述仪表放大器的参数为：直流电压增益100db、单电源供电为3—30V、双电源供电为±1.5—15V。
更进一步：所述数据处理单元的型号为STM32F103VET6，所述数据处理单元的参数为：
ARM 32位cortexM3 CPU，最大频率为72MHHz，单电源供电电压为3.3V。
更进一步：所述电源转换电路包括型号为TLV1117-5的第一电源转换芯片、型号为TLV1117-3.3的第二电源转换芯片；所述第一电源转换芯片的输入端与+12V直流电连接；所述第一电源转换芯片的输出端分别与仪表放大器、数据显示单元、串口转RS485转换电路电连接；所述第二电源转换芯片的输入端子与第一电源转换芯片的输出端电连接，所述第二电源转换芯片的输出端子为+3.3V直流电，所述第二电源转换芯片的输出端子与数据处理单元的电源触发端、串口转USB电路、无线数据传输电路电连接。
进一步：所述串口转RS485转换电路的转换芯片型号为SP3485，所述转换芯片参数为：单电源供电电压3.3V，-7V至+12V共模输入电压范围；
更进一步：所述数据显示单元为3.5寸TFTLCD模块，所述TFTLCD模块产品型号为ATK 3.5寸TFTLCD，所述TFTLCD模块技术参数为：主控器为NT35310，TFTLCD模块与数据处理单元接口为16位8080并口，工作电流130mA。
本实用新型的优点及积极效果为：
通过采用上述技术方案，本实用新型具有如下的技术效果：
本实用新型设计的电路中利用压力传感器、流量传感器以及温度传感器将状态信号采集，通过信号放大与滤波电路将采集信号输入数据处理单元的A/D采集端口进行数据处理，数据处理单元将处理后的数据信号输入数据显示单元进行液晶显示。同时，本电路还可以实现串行通信将数据送入上位机以及实现串行通信与RS485通信、无线数据传输的转换，以保证数据的远距离传输。本设计采用12V锂电池供电，具有手持式的特点，让技术人员随时随地可以观察到设备的运行情况；一般工业上对液压设备的监测依赖于计算机的在线监测功能，这需要对液压设备布置很多个测点。液压设备对污染敏感，容易产生各种故障，且故障形式多样，难于监测和判断。为此，研究了手持式可显示液压设备状态的监控系统。该系统以STM32F103VET6芯片为主处理器，利用该处理器自带的A/D采样转换对压力、流量和温度参数进行采集，预处理后送入液晶显示并通过串行通信将数据送至上位机。该系统具有串行数据转换RS485功能和数据无线传输功能，保证数据的远距离传输。该系统采用12V锂电池供电，摆脱了电源线的限制，手持式的设计让技术人员的活动空间有了很大的自由。
附图说明
图1为本实用新型优选实施例的电路框图；
图2为本实用新型优选实施例中信号放大电路；
图3为本实用新型优选实施例中数据处理的数据处理单元的电路；
图4为本实用新型优选实施例中无线数据传输电路；
图5为本实用新型优选实施例中串口转换USB的转换电路；
图6为本实用新型优选实施例中串口通信转换RS485的转换电路；
图7为本实用新型优选实施例中数据显示单元的电路；
图8为本实用新型优选实施例中电源+12V转+5V转换电路；
图9为本实用新型优选实施例中电源+5V转+3.3V转换电路；
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1至图9，一种手持式可显示液压设备状态的监控电路，包括：
用于接收传感器输出信号并进行信号放大的仪表放大器；
用于接收仪表放大器的输出信号并进行数据处理的数据处理单元；
用于接收数据处理单元数据并进行无线传输的无线数据传输电路；
用于接收数据处理单元数据并进行数据串口转换USB的转换电路；
用于接收数据处理单元串口数据并进行RS485转换的转换电路；
用于显示数据处理单元输出数据的数据显示单元；
以及电源转换电路；
所述电源转换电路分别与仪表放大器连接、电源转换电路与数据处理单元电连接；所述电源转换电路与数据显示单元电连接，所述电源转换电路与无线数据传输电路，串口转USB电路以及串口转RS485电路电连接；所述无线数据传输电路，串口转USB电路以及串口转RS485电路与数据处理单元电连接，所述仪表放大器与数据处理单元电连接，所述数据显示单元与数据处理单元电连接。还包括位于仪表放大器与数据处理单元输入侧的信号滤波器；数据处理单元I/O端子与数据显示单元I/O端子的电连接。
在上述优选实施例中：
请参阅图1、图2和图3，所述仪表放大器的型号为LM358，所述仪表放大器的参数为：直流电压增益100db、单电源供电为3—30V，双电源供电为±1.5—15V；所述数据处理单元的型号为STM32F103VET6，所述数据处理单元的参数为：ARM 32位cortexM3 CPU，最大频率72MHHz，单电源供电电压3.3V。
请参阅图4和图5，所述接收数据处理单元数据并进行无线传输的无线数据传输电路，所述无线传输电路芯片型号为NRF24L01，所述芯片参数为：单电源供电电压3.3V，多种低功率工作模式，工作在100mw时电流为160mA；所述串口转USB输出电路，所述转换芯片型号为CH340，所述芯片参数为：单电源供电电压+5V，支持通讯波特率50bps—2Mbps；
请参阅图6和图7，所述串口通信转RS485转换电路，所述转换芯片型号为SP3485，所述芯片参数为：单电源供电电压3.3V，-7V至+12V共模输入电压范围；所述数据显示单元为3.5寸TFTLCD模块，所述模块产品型号为ATK 3.5寸TFTLCD，所述模块技术参数为：主控器为NT35310,与数据处理单元接口为16位8080并口，工作电流130mA。
请参阅图8，图9，所述电源转换电路包括型号为TLV1117-5的第一电源转换芯片、型号为TLV1117-3.3的第二电源转换芯片；所述第一电源转换芯片的输入端与+12V直流电连接；所述第一电源转换芯片的输出端分别与仪表放大器、数据显示单元、串口转RS485转换电路电连接；所述第二电源转换芯片的输入端子与第一电源转换芯片的输出端电连接，所述第二电源转换芯片的输出端子为+3.3V直流电，所述第二电源转换芯片的输出端子与数据处理单元的电源触发端，与串口转USB电路、无线数据传输电路电连接。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种多种数据通信功能液压设备状态的监控电路，包括电源转换电路，其特征在于：至少还包括：
用于采集液压设备状态参数的温度传感器、压力传感器和流量传感器；
用于接收液压设备状态参数的信号采集放大滤波电路；
用于接收信号采集放大滤波电路输出信号的数据处理单元；
与所述数据处理单元进行数据交互的数据显示单元；其中：
所述数据处理单元上设置有串口转RS485转换电路和无线传输模块；
所述电源转换电路分别与信号采集放大滤波电路、数据处理单元和显示单元的电源端子电连接。
2.根据权利要求1所述的多种数据通信功能液压设备状态的监控电路，其特征在于：所述信号采集放大滤波电路为信号是LM358的仪表放大器；所述仪表放大器的参数为：直流电压增益100db、单电源供电为3—30V、双电源供电为±1.5—15V。
3.根据权利要求2所述的多种数据通信功能液压设备状态的监控电路，其特征在于：所述数据处理单元的型号为STM32F103VET6，所述数据处理单元的参数为：ARM 32位cortexM3CPU，最大频率为72MHHz，单电源供电电压为3.3V。
4.根据权利要求3所述的多种数据通信功能液压设备状态的监控电路，其特征在于：所述电源转换电路包括型号为TLV1117-5的第一电源转换芯片、型号为TLV1117-3.3的第二电源转换芯片；所述第一电源转换芯片的输入端与+12V直流电连接；所述第一电源转换芯片的输出端分别与仪表放大器、数据显示单元、串口转RS485转换电路电连接；所述第二电源转换芯片的输入端子与第一电源转换芯片的输出端电连接，所述第二电源转换芯片的输出端子为+3.3V直流电，所述第二电源转换芯片的输出端子与数据处理单元的电源触发端、串口转USB电路、无线数据传输电路电连接。
5.根据权利要求4所述的多种数据通信功能液压设备状态的监控电路，其特征在于：所述串口转RS485转换电路的转换芯片型号为SP3485，所述转换芯片参数为：单电源供电电压3.3V，-7V至+12V共模输入电压范围。
6.根据权利要求5所述的多种数据通信功能液压设备状态的监控电路，其特征在于：所述数据显示单元为3.5寸TFTLCD模块，所述TFTLCD模块产品型号为ATK3.5寸TFTLCD，所述TFTLCD模块技术参数为：主控器为NT35310，TFTLCD模块与数据处理单元接口为16位8080并口，工作电流130mA。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114415551A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-29 | 西安航天三沃机电设备有限责任公司 | 一种用于对etc门架上设备进行集中管理的装置及管控方法 |
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