CN217112657U - Icp传感器状态检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了ICP传感器状态检测装置，包括有壳体、上固定板以及下固定板，壳体下端面上设置有传感器输入接口，壳体内设置有锂电池、接口模块、充电保护模块、放电保护模块、升压模块、恒流源模块、以及比较译码模块，放电保护模块包括有放电保护电路，充电保护模块包括有充电保护电路，升压模块包括有升压电路，升压电路通过充电保护电路和放电保护电路连接锂电池，恒流源模块包括有恒流源电路，恒流源电路与升压电路连接，比较译码模块包括有比较器电路和译码器电路，本实用新型通过对传感器及其连接件的状态即时检测、显示功能，避免现场技术人员将存在问题的传感器及其连接件投入使用，防止数据采集失败，提高相关系统的可靠性和安全性。

Description

ICP传感器状态检测装置

技术领域

本实用新型涉及测控技术领域，具体为ICP传感器状态检测装置。

背景技术

ICP传感器是内装微型IC放大器的压电式压力传感器，它将传统的压电压力传感器与电荷放大器集于一体，能直接和记录、显示和采集设备连接，传感器及其连接件在运输、使用过程中可能出现损坏，现场使用人员无法判断其可能存在的状态。如果安装、使用损坏的传感器及其连接件会造成数据采集不准确或无法采集。因此，快速、简单而又准确的判断传感器及其连接件的状态成为现场技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是针对目前技术中的不足，提出了ICP传感器状态检测装置，通过对传感器及其连接件的状态即时检测、显示功能，避免现场技术人员将存在问题的传感器及其连接件投入使用，从而防止数据采集失败，提高相关系统的可靠性和安全性。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型提出了ICP传感器状态检测装置，其特征在于：包括有壳体、上固定板以及下固定板，所述上固定板和下固定板分别固定连接在壳体上端面和壳体下端面，所述壳体下端面上设置有传感器输入接口，所述壳体内设置有锂电池、接口模块、充电保护模块、放电保护模块、升压模块、恒流源模块、以及比较译码模块，所述放电保护模块包括有放电保护电路，所述充电保护模块包括有充电保护电路，所述升压模块包括有升压电路，所述升压电路通过充电保护电路和放电保护电路连接锂电池，所述接口模块与传感器输入接口连接，所述恒流源模块包括有恒流源电路，所述恒流源电路与升压电路连接，所述比较译码模块包括有比较器电路和译码器电路，所述升压电路将锂电池输入的3.7V转变为24V，通过恒流源电路，产生5mA恒流源施加在传感器输入接口，将传感器产生的偏置电压接入比较器电路，比较器电路的输出状态信号通过译码器电路后产生短路、开路、正常三种状态信号。

作为本方案的一种改进：所述恒流源电路包括有芯片、电阻以及二极管，所述电阻为电阻R35和电阻R36，所述电阻R35和电阻R36均为33欧姆，所述二极管为D3,所述芯片为LM334芯片，所述电阻R36、LM334芯片以及二极管串联连接升压电路，所述电阻R35并联连接在LM334芯片上。

作为本方案的一种改进：所述比较器电路包括有四路差动比较器LM339、电阻R59、电阻R60、电阻R63、电阻R64，输入电压通过电阻R59、电阻R60、电阻R63、电阻R64接入四路差动比较器LM339中进行比较。

作为本方案的一种改进：所述译码器电路包括有译码器74LS139、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7分别连接在译码器74LS139的输出端，由比较器输入的输入状态信号经过译码器74LS139进行破译后输出为短路、开路、正常三种状态信号。

作为本方案的一种改进：所述壳体上端面设置有电源开关、电源指示灯以及充电接口，所述充电接口为锂电池的充电接口，所述壳体上端面上设置有螺纹孔，所述上固定板通过螺钉固定在上端面上。

作为本方案的一种改进：所述传感器输入接口位于壳体下端面上，所述传感器输入接口设置有三条通道，分别为通道1、通道2以及通道3，所述壳体下端面上也设置有螺纹孔，所述下固定板通过螺钉固定在下端面上。

作为本方案的一种改进：还包括有LED指示灯，所述LED指示灯位于壳体正面，所述LED指示灯包括有传感器接口指示灯、短路指示灯、开路指示灯以及正常指示灯。

有益效果：

本实用新型本的显著优点是利用传感器正常工作时产生的偏置电压与短路、开路时的电压进行比较从而产生传感器的不同状态指示，方便现场工作人员简单、准确、清晰地判断传感器及其连接件的状态，有效防止有问题的传感器接入测控系统，从而提高了系统工作的安全性、可靠性。

利用恒流源电路在传感器上产生的偏置电压判断传感器的工作状态，可适用不同的ICP压电型传感器，具有很好的实用价值和广泛的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型原理框架结构示意图；

图2为本实用新型中3.7V转5V升压电路结构示意图；

图3为本实用新型中5V转24V升压电路结构示意图；

图4为本实用新型中恒流源电路和传感器接口连接结构示意图；

图5为本实用新型中比较器电路结构示意图；

图6为本实用新型中译码器电路结构示意图；

图7为本实用新型正视结构示意图；

图8为本实用新型俯视结构示意图；

图9为本实用新型仰视结构示意图。

附图标记列表：1、壳体；11、LED指示灯；2、上固定板；21、电源开关；22、充电接口；3、下固定板；31、传感器输入接口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-9所示的ICP传感器状态检测装置，包括有壳体1、上固定板2以及下固定板3，所述上固定板2和下固定板3分别固定连接在壳体上端面和壳体下端面，所述壳体下端面上设置有传感器输入接口31，所述壳体1内设置有锂电池、接口模块、充电保护模块、放电保护模块、升压模块、恒流源模块、以及比较译码模块，所述放电保护模块包括有放电保护电路，所述充电保护模块包括有充电保护电路，所述升压模块包括有升压电路，所述升压电路通过充电保护电路和放电保护电路连接锂电池，所述接口模块与传感器输入接口31连接，所述恒流源模块包括有恒流源电路，所述恒流源电路与升压电路连接，所述比较译码模块包括有比较器电路和译码器电路，所述升压电路将锂电池输入的3.7V转变为24V，通过恒流源电路，产生5mA恒流源施加在传感器输入接口31，将传感器产生的偏置电压接入比较器电路，比较器电路的输出状态信号通过译码器电路后产生短路、开路、正常三种状态信号。

在本实施例中：所述恒流源电路包括有芯片、电阻以及二极管，所述电阻为电阻R35和电阻R36，所述电阻R35和电阻R36均为33欧姆，所述二极管为D3,所述芯片为LM334芯片，所述电阻R36、LM334芯片以及二极管串联连接升压电路，所述电阻R35并联连接在LM334芯片上。

在本实施例中：所述比较器电路包括有四路差动比较器LM339、电阻R59、电阻R60、电阻R63、电阻R64，输入电压通过电阻R59、电阻R60、电阻R63、电阻R64接入四路差动比较器LM339中进行比较。

在本实施例中：所述译码器电路包括有译码器74LS139、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7分别连接在译码器74LS139的输出端，由比较器输入的输入状态信号经过译码器74LS139进行破译后输出为短路、开路、正常三种状态信号。

本实用新型的工作原理如下：

本装置的目的在于实现ICP传感器及其连接线的状态检测，其中：

壳体1用于安装锂电池、接口模块、充电保护模块、放电保护模块、升压模块、恒流源模块、以及比较译码模块、传感器输入接口31及LED指示灯11；

接口模块用于安装各传感器输入接口31和LED指示灯11；

充放电保护模块和放电保护模块用于防止锂电池的过充、过放；

升压模块用于将电池电压升高成所需的电压；

恒流源模块产生传感器工作需要的恒流源；

比较译码模块用于判断传感器的三种状态，并驱动LED指示灯11进行显示。

使用锂电池作为电源，当电池电量不足时，可通过配备的充电器对电池进行充电，在电池充电的同时，仪器可开机工作。

内置升压电路将电池的3.7V转变为24V，再通过恒流源电路，产生5mA恒流源施加在传感器输入接口31，将传感器产生的偏置电压接入比较器电路，比较器的输出状态信号通过译码器后产生短路、开路、正常三种状态信号，再由该状态信号驱动不同颜色的LED指示灯11，清晰无误地显示传感器及其连接件状态。

恒流源电路使用LM334芯片，通过设置电阻R35、R36和二极管D3构成抵消LM334温度漂移的零温度系数恒流源。

传感器输入接口31产生的偏置电压施加在四路差动比较器LM339同一侧的两个比较器的同相端和反相端，利用偏置电压和固定的高、低电平比较，同一侧的两个比较器成为双限比较器，当输入状态有改变时，比较器迅速翻转，输出不同的状态组合，即可通过后面的译码器电路驱动不同的LED指示灯11，显示相应的传感器状态。

在本实施例中：所述壳体上端面设置有电源开关21、电源指示灯以及充电接口22，所述充电接口22为锂电池的充电接口22，所述壳体上端面上设置有螺纹孔，所述上固定板2通过螺钉固定在上端面上。

上述结构中：电源指示灯能够显示锂电池是否还有电，当锂电池没电时，可通过充电接口22进行充电，充电时也可接入传感器进行检测。

在本实施例中：所述传感器输入接口31位于壳体下端面上，所述传感器输入接口31设置有三条通道，分别为通道1、通道2以及通道3，所述壳体下端面上也设置有螺纹孔，所述下固定板3通过螺钉固定在下端面上。

上述结构中：传感器输入接口31设置有三个，可接入多个传感器进行检测。

在本实施例中：还包括有LED指示灯11，所述LED指示灯11位于壳体正面，所述LED指示灯11包括有传感器接口指示灯、短路指示灯、开路指示灯以及正常指示灯。

上述结构中：LED显示灯用于显示传感器的接入状态，当传感器接入传感器输入接口31时，传感器接口指示灯亮起，当接入的传感器短路上，短路指示灯亮起，当接入的传感器开路上，开路指示灯亮起，当接入的传感器正常，正常指示灯亮起。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.ICP传感器状态检测装置，其特征在于：包括有壳体（1）、上固定板（2）以及下固定板（3），所述上固定板（2）和下固定板（3）分别固定连接在壳体上端面和壳体下端面，所述壳体下端面上设置有传感器输入接口(31)，所述壳体（1）内设置有锂电池、接口模块、充电保护模块、放电保护模块、升压模块、恒流源模块、以及比较译码模块，所述放电保护模块包括有放电保护电路，所述充电保护模块包括有充电保护电路，所述升压模块包括有升压电路，所述升压电路通过充电保护电路和放电保护电路连接锂电池，所述接口模块与传感器输入接口(31)连接，所述恒流源模块包括有恒流源电路，所述恒流源电路与升压电路连接，所述比较译码模块包括有比较器电路和译码器电路，所述升压电路将锂电池输入的3.7V转变为24V，通过恒流源电路，产生5mA恒流源施加在传感器输入接口(31)，将传感器产生的偏置电压接入比较器电路，比较器电路的输出状态信号通过译码器电路后产生短路、开路、正常三种状态信号。

2.根据权利要求1所述的ICP传感器状态检测装置，其特征在于：所述恒流源电路包括有芯片、电阻以及二极管，所述电阻为电阻R35和电阻R36，所述电阻R35和电阻R36均为33欧姆，所述二极管为D3,所述芯片为LM334芯片，所述电阻R36、LM334芯片以及二极管串联连接升压电路，所述电阻R35并联连接在LM334芯片上。

3.根据权利要求2所述的ICP传感器状态检测装置，其特征在于：所述比较器电路包括有四路差动比较器LM339、电阻R59、电阻R60、电阻R63、电阻R64，输入电压通过电阻R59、电阻R60、电阻R63、电阻R64接入四路差动比较器LM339中进行比较。

4.根据权利要求3所述的ICP传感器状态检测装置，其特征在于：所述译码器电路包括有译码器74LS139、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7分别连接在译码器74LS139的输出端，由比较器输入的输入状态信号经过译码器74LS139进行破译后输出为短路、开路、正常三种状态信号。

5.根据权利要求4所述的ICP传感器状态检测装置，其特征在于：所述壳体上端面设置有电源开关(21)、电源指示灯以及充电接口(22)，所述充电接口(22)为锂电池的充电接口(22)，所述壳体上端面上设置有螺纹孔，所述上固定板（2）通过螺钉固定在上端面上。

6.根据权利要求5所述的ICP传感器状态检测装置，其特征在于：所述传感器输入接口(31)位于壳体下端面上，所述传感器输入接口(31)设置有三条通道，分别为通道1、通道2以及通道3，所述壳体下端面上也设置有螺纹孔，所述下固定板（3）通过螺钉固定在下端面上。

7.根据权利要求6所述的ICP传感器状态检测装置，其特征在于：还包括有LED指示灯(11)，所述LED指示灯(11)位于壳体（1）正面，所述LED指示灯(11)包括有传感器接口指示灯、短路指示灯、开路指示灯以及正常指示灯。

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