CN209894364U - 一种基于can通信的光纤测温系统 - Google Patents
一种基于can通信的光纤测温系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209894364U CN209894364U CN201920754238.1U CN201920754238U CN209894364U CN 209894364 U CN209894364 U CN 209894364U CN 201920754238 U CN201920754238 U CN 201920754238U CN 209894364 U CN209894364 U CN 209894364U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- optical fiber
- fiber temperature
- transceiver chip
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 25
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 23
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 6
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种基于CAN通信的光纤测温系统，包括光纤温度传感装置、CAN通信单元和上位机；光纤温度传感装置包括光纤温度传感器和单片机，CAN通信单元包括CAN总线、CAN收发器芯片、过压保护电路、瞬态抑制电路、滤波电路和隔离电路。本实用新型通过光纤温度传感装置测量温度数据，并通过CAN通信单元与上位机通信，实现对温度的监测，其布线简单，数据传输效率高；同时，瞬态抑制电路可以抑制瞬时脉冲电压的干扰，滤波电路可以滤除CAN总线上的高频干扰，减弱电磁辐射，降低噪声，提高温度监测精度，过压保护电路可以在CAN收发器芯片和CAN总线的高、低位之间的电压超过预设值时切断电路，保护CAN收发器芯片。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测温系统，具体涉及一种基于CAN通信的光纤测温系统。
背景技术
矿井的安全生产离不开对矿井环境的实时监测，其中有一项重要的监测数据就是矿井环境温度，及时掌握矿井内的温度情况，对安全作业以及降低矿开采后的管理成本具有非常重要的意义。对于中大型矿井，需要监测矿井内多个点的温度分布，现有技术通常是在每一个监测点重复布线，各监测点独立，其布线错综复杂、数据传输不及时，且矿井内的电磁环境会干扰数据传输，影响温度监测精度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于CAN通信的光纤测温系统，其布线简单、数据传输效率高且温度监测精度高。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于CAN通信的光纤测温系统，包括光纤温度传感装置、CAN通信单元和上位机；所述光纤温度传感装置包括光纤温度传感器和单片机，所述CAN通信单元包括CAN总线、CAN收发器芯片、过压保护电路、瞬态抑制电路、滤波电路和隔离电路，所述光纤温度传感器的输出端连接在所述单片机的输入端上，所述单片机通过所述隔离电路与所述CAN收发器芯片双向通信连接，所述CAN收发器芯片依次通过所述过压保护电路、所述瞬态抑制电路和所述滤波电路与所述CAN总线双向通信连接，所述上位机与所述CAN总线双向通信连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型一种基于CAN通信的光纤测温系统通过光纤温度传感装置测量温度数据，并通过CAN通信单元与上位机通信，实现对温度的监测，其布线简单，数据传输效率高；同时，CAN通信单元中的瞬态抑制电路可以抑制瞬时脉冲电压的干扰，滤波电路可以滤除CAN总线上的高频干扰，减弱电磁辐射，降低噪声，提高温度监测精度，过压保护电路可以在CAN收发器芯片和CAN总线的高、低位之间的电压(CAN-H线与CAN-L线之间的电压)超过预设值时切断电路，保护CAN收发器芯片；CAN收发器芯片通过隔离电路直接与单片机连接，省去了中间的控制器，且隔离电路将CAN收发器芯片与单片机进行隔离，防止CAN收发器芯片与单片机之间的干扰，提高电路稳定性。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，所述过压保护电路包括自恢复保险丝FU1和自恢复保险丝FU2；所述瞬态抑制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2，双向稳压管TVS1和双向稳压管TVS2；所述滤波电路包括共模电感LB、电阻R5、电阻R6和电容C3；所述CAN收发器芯片的CANH引脚依次通过所述自恢复保险丝FU1和所述电阻R1连接在所述双向稳压管TVS1的一端上，所述双向稳压管TVS1的另一端通过所述电阻R3接地，所述电容C1并联在所述电阻R3的两端；所述CAN收发器芯片的CANL引脚依次通过所述自恢复保险丝FU2和所述电阻R2连接在所述双向稳压管TVS2的一端上，所述双向稳压管TVS2的另一端通过所述电阻R4接地，所述电容C2并联在所述电阻R4的两端；所述共模电感LB的第一线圈的一端连接在所述双向稳压管TVS1与所述电阻R3的公共端上，所述共模电感LB的第一线圈的另一端连接在所述CAN总线的CAN_H线上；所述所述共模电感LB的第二线圈的一端连接在所述双向稳压管TVS2与所述电阻R4的公共端上，所述共模电感LB的第二线圈的另一端连接在所述CAN总线的CAN_L线上；所述电阻R5和所述电阻R6串联后连接在所述CAN总线的CAN_H线和CAN_L线之间，所述电容C3的一端连接在所述电阻R5和所述电阻R6的公共端上，所述电容C3的另一端接地。
采用上述进一步方案的有益效果是：过压保护电路采用自恢复保险丝，在电压超过预设值时因高温熔断而使电路断开，待自恢复保险丝冷却后重新融合而使电路连接，其电路简单，防护效果好；瞬态抑制电路采用双向稳压管并在电阻和电容的配合下吸收电路中的瞬时脉冲电压，抑制瞬时脉冲电压的干扰；滤波电路采用共模电感LB并在电阻和电容的配合下可以滤除CAN总线上的高频干扰，减弱电磁辐射，降低噪声，提高温度监测精度。
进一步，所述隔离电路包括光耦OC1、光耦OC2、电阻R7、电阻R8和电阻R9；所述光耦OC1的一个输入端通过所述电阻R7连接在所述单片机的VCC端口上，所述光耦OC1的另一个输入端连接在所述单片机的TD串口上，所述光耦OC1的一个输出端连接在所述CAN收发器芯片的RXD引脚上，所述光耦OC1的另一个输出端通过所述电阻R8连接在所述光耦OC2的一个输入端，所述光耦OC2的另一个输入端连接在所述CAN收发器芯片的TXD引脚上，所述光耦OC2的一个输出端接地，所述光耦OC2的另一个输出端连接在所述单片机的RD串口上，所述光耦OC2的另一个输出端还通过所述电阻R9连接在所述单片机的VCC端口上。
进一步，所述CAN收发器还包括偏置电路，所述偏置电路包括电阻R10和电阻R11，所述电阻R10的一端连接在所述CAN收发器芯片的CANH引脚上，所述电阻R10的另一端连接在所述CAN收发器芯片的VCC引脚上；所述电阻R11一端连接在所述CAN收发器芯片的CANL引脚上，所述电阻R11的另一端连接在所述CAN收发器芯片的GND引脚上。
采用上述进一步方案的有益效果是：偏置电路的设置，可以提高CAN收发器芯片的驱动能力。
进一步，所述光纤温度传感器具体为分布式光纤温度传感器。
采用上述进一步方案的有益效果是：分布式光纤温度传感器布线简单，并可以满足多点温度监测。
进一步，所述CAN收发器芯片的型号为TJA1042T。
进一步，所述单片机的型号为PIC18F248。
附图说明
图1为本实用新型一种基于CAN通信的光纤测温系统的原理图；
图2为过压保护电路、瞬态抑制电路和滤波电路的连接结构示意图；
图3为隔离电路的结构示意图；
图4为单片机、CAN收发器芯片、过压保护电路、瞬态抑制电路、滤波电路、隔离电路和CAN总线的连接结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种基于CAN通信的光纤测温系统，包括光纤温度传感装置、CAN通信单元和上位机；所述光纤温度传感装置包括光纤温度传感器和单片机，所述CAN通信单元包括CAN总线、CAN收发器芯片、过压保护电路、瞬态抑制电路、滤波电路和隔离电路，所述光纤温度传感器的输出端连接在所述单片机的输入端上，所述单片机通过所述隔离电路与所述CAN收发器芯片双向通信连接，所述CAN收发器芯片依次通过所述过压保护电路、所述瞬态抑制电路和所述滤波电路与所述CAN总线双向通信连接，所述上位机与所述CAN总线双向通信连接。
在本具体实施例中，如图2、图3和图4所示：
所述过压保护电路包括自恢复保险丝FU1和自恢复保险丝FU2；所述瞬态抑制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2，双向稳压管TVS1和双向稳压管TVS2；所述滤波电路包括共模电感LB、电阻R5、电阻R6和电容C3；所述CAN收发器芯片的CANH引脚依次通过所述自恢复保险丝FU1和所述电阻R1连接在所述双向稳压管TVS1的一端上，所述双向稳压管TVS1的另一端通过所述电阻R3接地，所述电容C1并联在所述电阻R3的两端；所述CAN收发器芯片的CANL引脚依次通过所述自恢复保险丝FU2和所述电阻R2连接在所述双向稳压管TVS2的一端上，所述双向稳压管TVS2的另一端通过所述电阻R4接地，所述电容C2并联在所述电阻R4的两端；所述共模电感LB的第一线圈的一端连接在所述双向稳压管TVS1与所述电阻R3的公共端上，所述共模电感LB的第一线圈的另一端连接在所述CAN总线的CAN_H线上；所述所述共模电感LB的第二线圈的一端连接在所述双向稳压管TVS2与所述电阻R4的公共端上，所述共模电感LB的第二线圈的另一端连接在所述CAN总线的CAN_L线上；所述电阻R5和所述电阻R6串联后连接在所述CAN总线的CAN_H线和CAN_L线之间，所述电容C3的一端连接在所述电阻R5和所述电阻R6的公共端上，所述电容C3的另一端接地。
所述隔离电路包括光耦OC1、光耦OC2、电阻R7、电阻R8和电阻R9；所述光耦OC1的一个输入端通过所述电阻R7连接在所述单片机的VCC端口上，所述光耦OC1的另一个输入端连接在所述单片机的TD串口上，所述光耦OC1的一个输出端连接在所述CAN收发器芯片的RXD引脚上，所述光耦OC1的另一个输出端通过所述电阻R8连接在所述光耦OC2的一个输入端，所述光耦OC2的另一个输入端连接在所述CAN收发器芯片的TXD引脚上，所述光耦OC2的一个输出端接地，所述光耦OC2的另一个输出端连接在所述单片机的RD串口上，所述光耦OC2的另一个输出端还通过所述电阻R9连接在所述单片机的VCC端口上。
所述CAN收发器还包括偏置电路，所述偏置电路包括电阻R10和电阻R11，所述电阻R10的一端连接在所述CAN收发器芯片的CANH引脚上，所述电阻R10的另一端连接在所述CAN收发器芯片的VCC引脚上；所述电阻R11一端连接在所述CAN收发器芯片的CANL引脚上，所述电阻R11的另一端连接在所述CAN收发器芯片的GND引脚上。
所述光纤温度传感器具体为分布式光纤温度传感器。
所述CAN收发器芯片的型号为TJA1042T。所述单片机的型号为PIC18F248。
在本实用新型一种基于CAN通信的光纤测温系统中：
本实用新型一种基于CAN通信的光纤测温系统通过光纤温度传感装置测量温度数据，并通过CAN通信单元与上位机通信，实现对温度的监测，其布线简单，数据传输效率高；同时，CAN通信单元中的瞬态抑制电路可以抑制瞬时脉冲电压的干扰，滤波电路可以滤除CAN总线上的高频干扰，减弱电磁辐射，降低噪声，提高温度监测精度，过压保护电路可以在CAN收发器芯片和CAN总线的高、低位之间的电压超过预设值时切断电路，保护CAN收发器芯片；CAN收发器芯片通过隔离电路直接与单片机连接，省去了中间的控制器，且隔离电路将CAN收发器芯片与单片机进行隔离，防止CAN收发器芯片与单片机之间的干扰，提高电路稳定性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (7)
1.一种基于CAN通信的光纤测温系统，其特征在于：包括光纤温度传感装置、CAN通信单元和上位机；所述光纤温度传感装置包括光纤温度传感器和单片机，所述CAN通信单元包括CAN总线、CAN收发器芯片、过压保护电路、瞬态抑制电路、滤波电路和隔离电路，所述光纤温度传感器的输出端连接在所述单片机的输入端上，所述单片机通过所述隔离电路与所述CAN收发器芯片双向通信连接，所述CAN收发器芯片依次通过所述过压保护电路、所述瞬态抑制电路和所述滤波电路与所述CAN总线双向通信连接，所述上位机与所述CAN总线双向通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN通信的光纤测温系统，其特征在于：所述过压保护电路包括自恢复保险丝FU1和自恢复保险丝FU2；所述瞬态抑制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2，双向稳压管TVS1和双向稳压管TVS2；所述滤波电路包括共模电感LB、电阻R5、电阻R6和电容C3；所述CAN收发器芯片的CANH引脚依次通过所述自恢复保险丝FU1和所述电阻R1连接在所述双向稳压管TVS1的一端上，所述双向稳压管TVS1的另一端通过所述电阻R3接地，所述电容C1并联在所述电阻R3的两端；所述CAN收发器芯片的CANL引脚依次通过所述自恢复保险丝FU2和所述电阻R2连接在所述双向稳压管TVS2的一端上，所述双向稳压管TVS2的另一端通过所述电阻R4接地，所述电容C2并联在所述电阻R4的两端；所述共模电感LB的第一线圈的一端连接在所述双向稳压管TVS1与所述电阻R3的公共端上，所述共模电感LB的第一线圈的另一端连接在所述CAN总线的CAN_H线上；所述共模电感LB的第二线圈的一端连接在所述双向稳压管TVS2与所述电阻R4的公共端上，所述共模电感LB的第二线圈的另一端连接在所述CAN总线的CAN_L线上；所述电阻R5和所述电阻R6串联后连接在所述CAN总线的CAN_H线和CAN_L线之间，所述电容C3的一端连接在所述电阻R5和所述电阻R6的公共端上，所述电容C3的另一端接地。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于CAN通信的光纤测温系统，其特征在于：所述隔离电路包括光耦OC1、光耦OC2、电阻R7、电阻R8和电阻R9；所述光耦OC1的一个输入端通过所述电阻R7连接在所述单片机的VCC端口上，所述光耦OC1的另一个输入端连接在所述单片机的TD串口上，所述光耦OC1的一个输出端连接在所述CAN收发器芯片的RXD引脚上，所述光耦OC1的另一个输出端通过所述电阻R8连接在所述光耦OC2的一个输入端，所述光耦OC2的另一个输入端连接在所述CAN收发器芯片的TXD引脚上，所述光耦OC2的一个输出端接地，所述光耦OC2的另一个输出端连接在所述单片机的RD串口上，所述光耦OC2的另一个输出端还通过所述电阻R9连接在所述单片机的VCC端口上。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于CAN通信的光纤测温系统，其特征在于：所述CAN收发器还包括偏置电路，所述偏置电路包括电阻R10和电阻R11，所述电阻R10的一端连接在所述CAN收发器芯片的CANH引脚上，所述电阻R10的另一端连接在所述CAN收发器芯片的VCC引脚上；所述电阻R11一端连接在所述CAN收发器芯片的CANL引脚上，所述电阻R11的另一端连接在所述CAN收发器芯片的GND引脚上。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于CAN通信的光纤测温系统，其特征在于：所述光纤温度传感器具体为分布式光纤温度传感器。
6.根据权利要求1或2所述的一种基于CAN通信的光纤测温系统，其特征在于：所述CAN收发器芯片的型号为TJA1042T。
7.根据权利要求6所述的一种基于CAN通信的光纤测温系统，其特征在于：所述单片机的型号为PIC18F248。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920754238.1U CN209894364U (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种基于can通信的光纤测温系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920754238.1U CN209894364U (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种基于can通信的光纤测温系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209894364U true CN209894364U (zh) | 2020-01-03 |
Family
ID=69021412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201920754238.1U Expired - Fee Related CN209894364U (zh) | 2019-05-23 | 2019-05-23 | 一种基于can通信的光纤测温系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209894364U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111366688A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-03 | 扬州市奥特瑞汽车电子科技有限公司 | 温湿度传感器及采用该温湿度传感器检测汽车气路的方法 |
| CN113928134A (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种过压保护电路及汽车 |
-
2019
- 2019-05-23 CN CN201920754238.1U patent/CN209894364U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111366688A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-03 | 扬州市奥特瑞汽车电子科技有限公司 | 温湿度传感器及采用该温湿度传感器检测汽车气路的方法 |
| CN113928134A (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种过压保护电路及汽车 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209894364U (zh) | 一种基于can通信的光纤测温系统 | |
| CN110784263A (zh) | 一种基于fpga具有冗余功能的光纤传输装置 | |
| CN204733160U (zh) | 一种高速带隔离的rs485通信电路 | |
| CN201118630Y (zh) | 一种光电隔离的无极性两芯线通讯总线收发器 | |
| CN106788737A (zh) | 光纤采集单元及电表数据采集方法 | |
| CN110855316B (zh) | 一种rs485自动收发隔离电路 | |
| CN202904571U (zh) | 一种具有电气隔离功能的can总线接口电路 | |
| CN203104451U (zh) | 工业onu设备 | |
| CN103507658B (zh) | 电动车及其总线控制系统 | |
| CN103179012A (zh) | 一种采用iCoupler磁隔离保护措施的FlexRay网络节点 | |
| CN105263232A (zh) | 一种rs485通讯电路及dmx控制器和控制系统 | |
| CN205263985U (zh) | 一种多传感器融合的电气火灾监控系统 | |
| CN212137668U (zh) | 一种新型智能通信与电能脉冲采集单元 | |
| CN103618302A (zh) | 以太网齐纳式安全栅的应用 | |
| CN209627394U (zh) | 一种数字信号采集器及系统 | |
| CN203057176U (zh) | Rs-485有源总线隔离驱动器 | |
| CN207529181U (zh) | 一种rs485通信电路 | |
| CN203607842U (zh) | 以太网齐纳式安全栅 | |
| CN107966936A (zh) | 一种rs485通信电路 | |
| CN220935198U (zh) | 具有光耦隔离的can通信电路及can通信系统 | |
| CN202940810U (zh) | 一种一电口四光口机架式光纤收发器 | |
| CN203416280U (zh) | 电梯控制器can通讯接口装置 | |
| CN205093019U (zh) | 一种rs485通讯电路及dmx控制器和控制系统 | |
| CN221010156U (zh) | 适用于工业级交换机扩展的百千兆自适应光电口转换电路 | |
| CN202737865U (zh) | 一种短距离通信中phy to phy板载连接装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200103 |