RU2490787C1 - Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения - Google Patents
Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2490787C1 RU2490787C1 RU2012127587/08A RU2012127587A RU2490787C1 RU 2490787 C1 RU2490787 C1 RU 2490787C1 RU 2012127587/08 A RU2012127587/08 A RU 2012127587/08A RU 2012127587 A RU2012127587 A RU 2012127587A RU 2490787 C1 RU2490787 C1 RU 2490787C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- comparator
- dac
- adc
- output
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения относится к измерительной технике и может быть использован в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты, в состав которых входят датчики, вырабатывающие двухполярные сигналы, в частности индукционные датчики частоты вращения и расхода. Достигаемый технический результат - снижение сложности устройства и уменьшение времени проведения диагностики входных цепей с датчика на наличие короткого замыкания и разрыва. Устройство содержит входной фильтр 1 низкой частоты RC - типа, делитель напряжения 2, АЦП 3, центральный процессор (ЦП) 4, шунтирующий резистор, компаратор 6, ЦАП 5, транзисторные ключи Т1 и Т2, при этом компаратор 6, транзисторные ключи Т1 и Т2, АЦП 3, ЦАП 5 и ЦП 4 являются встроенными компонентами микроконтроллера 7. 2 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты, в состав которых входят датчики, вырабатывающие двухполярные сигналы, в частности индукционные датчики частоты вращения и расхода [1].
Известно устройство формирования импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения [2], состоящее из двух компараторов, инвертора, источника опорного сигнала, измерителей частоты и скорости изменения частоты, таймера.
Недостатком этого формирователя импульсов является достаточно высокая сложность, низкая надежность, обусловленная, в том числе, отсутствием диагностики входных цепей с датчика на наличие короткого замыкания и разрыва и недостаточная помехоустойчивость в случае появления различного рода помех, действующих после снятия блокирования компараторов.
Из известных наиболее близким по технической сущности является устройство, реализующее способ формирования импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения [3]. Его структурная схема приведена на фиг.1. Устройство содержит входной фильтр 1 низкой частоты, компаратор 6, первый ЦАП 2 в качестве источника напряжения смещения сигнала датчика, второй ЦАП 5 в качестве источника опорного сигнала компаратора 6, АЦП 3, центральный процессор (ЦП) 4. Компаратор 6, транзисторный ключ Т, АЦП 3, ЦАП 2, ЦАП 5 и ЦП 4 являются встроенными компонентами микроконтроллера 7. Отличительной особенностью этого устройства является квазипостоянный уровень амплитудного значения напряжения с датчика на выходе входного фильтра во всем диапазоне измеряемой частоты, плавающий уровень порогов срабатывания компаратора по отношению к уровню напряжения с датчика, возможность диагностирования входных цепей с датчика на наличие короткого замыкания и разрыва.
Недостатком этого формирователя импульсов является достаточно высокая сложность устройства, обусловленная наличием ЦАП в качестве источника напряжения смещения сигнала датчика, и длительное время диагностирования входных цепей, обусловленное перезарядкой емкости входного фильтра при переключении входного формирователя в режим диагностики.
Предлагаемое изобретение направлено на снижения сложности устройства за счет введения резистивного делителя напряжения вместо ЦАП и уменьшения времени проведения диагностики входных цепей с датчика на наличие короткого замыкания и разрыва за счет отключения емкости при переключении входного формирователя в режим диагностики.
Поставленная цель достигается тем, что в формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения, содержащий компаратор, фильтр низкой частоты RC-типа, имеющий частоту среза, находящуюся в нижней области частотного диапазона формирователя, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), шунтирующий резистор, транзисторный ключ и центральный процессор (ЦП), причем выходы индукционного датчика соединены с входами фильтра, выход фильтра соединен с входом АЦП, первым входом компаратора и первым выводом шунтирующего резистора, второй вход компаратора соединен с выходом ЦАП, второй вывод шунтирующего резистора соединен с открытым стоком транзисторного ключа, исток транзисторного ключа соединен с общим выводом компаратора, АЦП и ЦАП, выход АЦП, затвор транзисторного ключа, вход ЦАП и компаратор подключены к ЦП, а компаратор, транзисторный ключ, АЦП, ЦАП и ЦП являются встроенными компонентами микроконтроллера, согласно предлагаемому изобретению в него введены делитель напряжения и второй транзисторный ключ, причем выход делителя напряжения соединен со вторым выходом индукционного датчика, открытый сток второго транзисторного ключа соединен с выводом конденсатора входного фильтра, исток второго транзисторного ключа соединен с общим выводом компаратора, АЦП и ЦАП, а затвор второго транзисторного ключа подключен к ЦП, причем второй транзисторный ключ также является встроенным компонентом микроконтроллера.
Введенный в схему формирователя импульсов делитель напряжения из двух резисторов и конденсатора задает смещение для входного сигнала с датчика, что позволяет упростить входной формирователь за счет исключения из схемы одного ЦАП.
Введенный в схему формирователя второй транзисторный ключ позволяет существенно ускорить время проведения диагностики входных цепей с датчика за счет исключения времени ожидания перезаряда конденсатора входного фильтра в начале цикла диагностики.
Таким образом, предложенная совокупность признаков изобретения приводит к снижению сложности формирователя и уменьшает время проведения диагностики входных цепей.
На фиг.2 приведена структурная схема предлагаемого устройства формирователя импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения. Устройство состоит из входного фильтра 1 низкой частоты, делителя напряжения 2, компаратора 6, ЦАП 5 в качестве источника опорного сигнала компаратора 6, АЦП 3, ЦП 4, транзисторных ключей Т1 и Т2. При этом выходы индукционного датчика соединены с входами фильтра 1, второй выход индукционного датчика соединен с выходом делителя напряжения 2, выход фильтра 1 соединен с входом АЦП 3, первым входом компаратора 6 и первым выводом шунтирующего резистора RШ. Вывод конденсатора СФ фильтра 1 соединен с открытым стоком транзисторного ключа Т2. Второй вход компаратора 6 соединен с выходом ЦАП 5. Второй вывод шунтирующего резистора RШ соединен с открытым стоком транзисторного ключа Т1, исток транзисторных ключей Т1 и Т2 соединен с общим выводом компаратора 6, АЦП 3 и ЦАП 5. Выход АЦП 3, затворы транзисторных ключей Т1 и Т2, входы ЦАП 5, компаратор 6 подключены к ЦП 4. Компаратор 6, транзисторные ключи Т1 и Т2, АЦП 3, ЦАП 5 и ЦП 4 являются встроенными компонентами микроконтроллера 7.
Работает устройство следующим образом. Делитель напряжения 2 в составе резисторов RС1 и RС2 и конденсатора CС в качестве источника напряжения смещения сигнала датчика формирует напряжение смещения на выходных обмотках датчика, обеспечивая при любом уровне выходного сигнала датчика положительный уровень потенциала на входах АЦП 3 и компаратора 6. АЦП 3 измеряет напряжение на выходе фильтра 1 и передает коды напряжения в ЦП 4, который посредством ЦАП 5 формирует уровни опорного напряжения для компаратора 6 и определяет состояние входных цепей с датчика. В начале фазы подъема выходного сигнала фильтра 1 порог гистерезиса компаратора 6 является высоким, затем после достижения выходного сигнала фильтра 1 уровня высокого порога компаратор 6 срабатывает, и порог гистерезиса меняется центральным процессором 4 на низкий. В фазе снижения выходного сигнала фильтра 1 компаратор 6 срабатывает после достижения этим сигналом уровня низкого порога, после чего центральный процессор 4 подает на опорный вход компаратора 6 посредством ЦАП 5 высокий уровень порога гистерезиса. Величины порогов гистерезиса определяются по значениям напряжения, измеряемого АЦП 3.
В режиме диагностики входных цепей с датчика транзисторный ключ Т2 закрывается, транзисторный ключ Т1 открывается и формируется измерительная цепь из последовательно включенных активного сопротивления обмотки датчика RД, сопротивления фильтра RФ, шунтирующего сопротивления RШ. Закрытие Т2 исключает конденсатор СФ входного фильтра 1 из измерительной цепи. Цепь запитывается напряжением UСМ, формируемым делителем напряжения 2. По величине напряжения UШ на шунтирующем сопротивлении RШ, измеряемом АЦП 3, центральный процессор 4 определяет состояние входных цепей датчика. В случае исправных входных цепей напряжение UШ будет равно: UШ=UСМ*RШ/(RД+RФ+RШ). При разрыве входных цепей ток по шунтирующему сопротивлению RШ не протекает, и напряжение UШ будет равно нулю. При коротком замыкании входных цепей UШ будет равно: UШ=UСМ*RШ/(RФ+RШ).
Таким образом, введение в устройство делителя напряжения позволяет исключить из схемы один ЦАП и тем самым приводит к упрощению устройства, а введение транзисторного ключа позволяет отключать конденсатор входного фильтра в режиме диагностики, что исключает время ожидания перезаряда конденсатора в начале цикла диагностики и уменьшает время на проведение диагностики входных цепей с датчика.
Claims (1)
- Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения, содержащий компаратор, фильтр низкой частоты RC-типа, имеющий частоту среза, находящуюся в нижней области частотного диапазона формирователя, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), шунтирующий резистор, транзисторный ключ и центральный процессор (ЦП), причем выходы индукционного датчика соединены с входами фильтра, выход фильтра соединен с входом АЦП, первым входом компаратора и первым выводом шунтирующего резистора, второй вход компаратора соединен с выходом ЦАП, второй вывод шунтирующего резистора соединен с открытым стоком транзисторного ключа, исток транзисторного ключа соединен с общим выводом компаратора, АЦП и ЦАП, выход АЦП, затвор транзисторного ключа, вход ЦАП и компаратор подключены к ЦП, а компаратор, транзисторный ключ, АЦП, ЦАП и ЦП являются встроенными компонентами микроконтроллера, отличающийся тем, что в него введены делитель напряжения и второй транзисторный ключ, причем выход делителя напряжения соединен со вторым выходом индукционного датчика, открытый сток второго транзисторного ключа соединен с выводом конденсатора входного фильтра, исток транзисторного ключа соединен с общим выводом компаратора, АЦП и ЦАП, а затвор второго транзисторного ключа подключен к ЦП, причем второй транзисторный ключ также является встроенным компонентом микроконтроллера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012127587/08A RU2490787C1 (ru) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012127587/08A RU2490787C1 (ru) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2490787C1 true RU2490787C1 (ru) | 2013-08-20 |
Family
ID=49163012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012127587/08A RU2490787C1 (ru) | 2012-07-02 | 2012-07-02 | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2490787C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541095C1 (ru) * | 2014-02-17 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения |
RU2647676C1 (ru) * | 2017-05-30 | 2018-03-16 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU77730U1 (ru) * | 2008-05-27 | 2008-10-27 | Федеральное государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики (ФГНУ НИИАЭМ) | Преобразователь напряжения с защитой от перегрузки |
US7782094B2 (en) * | 2006-01-17 | 2010-08-24 | Broadcom Corporation | Apparatus for sensing an output current in a communications device |
RU2399154C1 (ru) * | 2009-08-31 | 2010-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения |
RU2437185C2 (ru) * | 2009-12-15 | 2011-12-20 | Федеральное государственное учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр" Московского Государственного института электронной техники" (ФГУ НПК "ТЦ" МИЭТ) | Интегральный магнитотранзисторный датчик с цифровым выходом |
-
2012
- 2012-07-02 RU RU2012127587/08A patent/RU2490787C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7782094B2 (en) * | 2006-01-17 | 2010-08-24 | Broadcom Corporation | Apparatus for sensing an output current in a communications device |
RU77730U1 (ru) * | 2008-05-27 | 2008-10-27 | Федеральное государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики (ФГНУ НИИАЭМ) | Преобразователь напряжения с защитой от перегрузки |
RU2399154C1 (ru) * | 2009-08-31 | 2010-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения |
RU2437185C2 (ru) * | 2009-12-15 | 2011-12-20 | Федеральное государственное учреждение "Научно-производственный комплекс "Технологический центр" Московского Государственного института электронной техники" (ФГУ НПК "ТЦ" МИЭТ) | Интегральный магнитотранзисторный датчик с цифровым выходом |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2541095C1 (ru) * | 2014-02-17 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения |
RU2647676C1 (ru) * | 2017-05-30 | 2018-03-16 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт физических измерений" | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6491164B2 (ja) | 電圧検出装置 | |
JP5757877B2 (ja) | 絶縁劣化検出装置 | |
JP6126930B2 (ja) | 絶縁状態検出装置 | |
US9182437B2 (en) | Method and circuit assembly for the diagnosis of a load path in a vehicle | |
JP2017525166A5 (ru) | ||
KR20140017631A (ko) | 전기 차량들에 있어서 공급 전압을 측정하는 디바이스 | |
CN104076184A (zh) | 电压检测装置 | |
US9689907B2 (en) | Device for measuring the variation of a capacitance and associated measuring method | |
JP2017062168A (ja) | 漏電検知回路 | |
US9941815B2 (en) | Power conversion apparatus with overcurrent simulating circuit | |
US20170254674A1 (en) | Capacitive Sensor, The Associated Evaluation Circuit And Actuator For A Motor Vehicle | |
RU2490787C1 (ru) | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения | |
JP6007605B2 (ja) | 半導体素子の駆動装置 | |
RU2458459C1 (ru) | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения | |
US10277026B2 (en) | Power converter | |
JP5500107B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 | |
RU2005139372A (ru) | Способ направленной защиты от однофазного замыкания на землю в распределительной электрической сети переменного тока и устройство для его осуществления | |
JP2013528040A5 (ru) | ||
CN210690685U (zh) | 一种用于高压开关设备核相试验的相位差检测电路 | |
RU2321002C1 (ru) | Датчик тока | |
RU2015136868A (ru) | Способ заряда литий-ионной аккумуляторной батареи из "n" последовательно соединенных аккумуляторов | |
JP5752086B2 (ja) | 二次電池監視装置 | |
WO2016045454A1 (zh) | 适用于可穿戴设备的皮肤靠近检测电路与方法 | |
RU2541095C1 (ru) | Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения | |
JP2016021607A (ja) | タッチセンサ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PD4A | Correction of name of patent owner |