RU2621836C1 - Tachometer pulse former - Google Patents

Tachometer pulse former Download PDF

Info

Publication number
RU2621836C1
RU2621836C1 RU2015154729A RU2015154729A RU2621836C1 RU 2621836 C1 RU2621836 C1 RU 2621836C1 RU 2015154729 A RU2015154729 A RU 2015154729A RU 2015154729 A RU2015154729 A RU 2015154729A RU 2621836 C1 RU2621836 C1 RU 2621836C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
microcontroller
signal
galvanic isolation
power
Prior art date
Application number
RU2015154729A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Валерьевич Брусиловский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ТУРБОКОНТРОЛЬ"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ТУРБОКОНТРОЛЬ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ТУРБОКОНТРОЛЬ"
Priority to RU2015154729A priority Critical patent/RU2621836C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2621836C1 publication Critical patent/RU2621836C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/32Automatic controllers electric with inputs from more than one sensing element; with outputs to more than one correcting element
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/64Generators producing trains of pulses, i.e. finite sequences of pulses

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: pulse former contains microcontrollers, a galvanic isolation unit, power converters, voltage regulators, supply voltage inputs and tachometer signal inputs. Also, the former contains programmable microcontrollers and controlled switches, while the microcontrollers analyze the input signal and set a certain operating threshold depending on the result of the analysis.
EFFECT: increased flexibility of the tachometer pulse former functioning by providing adaptation of the operating threshold, depending on the input signal.
4 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение относится к преобразователям сигналов, поступающих от тахометрических датчиков для их преобразования в прямоугольные импульсы с периодом, соответствующим периоду принимаемого сигнала и может быть использовано для обеспечения работы отдельно функционирующих систем контроля параметров промышленных агрегатов, например: силового оборудования газо- и нефтеперекачивающих станций; энергетических установок тепловых электростанций; коммутационных трубопроводов атомных электростанций; вентиляторов, насосов, компрессоров, котлов, трубопроводов и пр.The present invention relates to converters of signals from tachometric sensors for their conversion into rectangular pulses with a period corresponding to the period of the received signal and can be used to ensure the operation of separately functioning systems for monitoring the parameters of industrial units, for example: power equipment of gas and oil pumping stations; power plants of thermal power plants; switching pipelines of nuclear power plants; fans, pumps, compressors, boilers, pipelines, etc.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известен формирователь импульсов таходатчика ФР-02, содержащий входы напряжения питания, входы сигнала тахометрических датчиков, микроконтроллер, блок гальванической развязки, выходы преобразованного сигнала и далее принятый в качестве наиболее близкого аналога предложенного изобретения (http://www.all-pribors.ru/docs/25033-09.pdf), 2009.The prior art pulse shaper of the tachometer FR-02, containing inputs of the supply voltage, tachometric sensor signal inputs, a microcontroller, a galvanic isolation unit, the converted signal outputs and further adopted as the closest analogue of the proposed invention (http: //www.all-pribors .ru / docs / 25033-09.pdf), 2009.

Указанный аналог обеспечивает прием монотонного на полупериоде сигнала, поступающего от тахометрических датчиков, и преобразует его в прямоугольные токовые импульсы с периодом, соответствующим периоду принимаемого сигнала.The specified analogue ensures the reception of a monotonous signal at half-cycle from the tachometric sensors, and converts it into rectangular current pulses with a period corresponding to the period of the received signal.

Полученные на выходе формирователя импульсы далее используются для контроля параметров агрегатов, на которых расположены тахометрические датчики.The pulses received at the output of the shaper are then used to control the parameters of the units on which the tachometric sensors are located.

Известный формирователь имеет недостаток в виде недостаточной гибкости функционирования, поскольку в нем отсутствует возможность обеспечения адаптации порога срабатывания в зависимости от входного сигнала.The known shaper has a drawback in the form of insufficient flexibility of operation, since it lacks the ability to adapt the response threshold depending on the input signal.

Предложенное изобретение направлено на преодоление указанного недостатка и обеспечивает технический результат, заключающийся в повышении гибкости функционирования развязывающего формирователя.The proposed invention is aimed at overcoming this drawback and provides a technical result, which consists in increasing the flexibility of the functioning of the decoupling shaper.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Для обеспечения указанного выше технического результата предлагается формирователь импульсов таходатчика (ФИТ), содержащий входы напряжения питания, входы сигнала тахометрических датчиков, микроконтроллер, блок гальванической развязки, выходы преобразованного сигнала, при этом в него дополнительно введены второй и третий микроконтроллеры, управляемые ключи, второй и третий блоки гальванической развязки, преобразователи питания, регуляторы напряжения, при этом входы напряжения питания соединены с соответствующими входами преобразователей питания, каждый из которых служит для питания соответствующего блока гальванической развязки, выходы каждого из преобразователей питания соединены с соответствующими им входами регуляторов напряжения, каждый из которых служит для питания соответствующего ему микроконтроллера, при этом входы сигнала тахометрических датчиков соединены с соответствующими входами микроконтроллеров, выход каждого микроконтроллера через соответствующий управляемый ключ соединен с соответствующим блоком гальванической развязки, каждый из которых соединен с соответствующим выходом преобразованного сигнала, при этом каждый микроконтроллер дополнительно содержит разъем, предназначенный для программирования микроконтроллера.To ensure the above technical result, a tachometer pulse shaper (FIT) is proposed, which contains power voltage inputs, tachometric sensor signal inputs, a microcontroller, galvanic isolation unit, converted signal outputs, while the second and third microcontrollers, controlled keys, second and the third galvanic isolation blocks, power converters, voltage regulators, while the voltage inputs are connected to the corresponding inputs of the conversion power supply units, each of which serves to power the corresponding galvanic isolation unit, the outputs of each of the power converters are connected to their respective inputs of the voltage regulators, each of which serves to power the corresponding microcontroller, while the tachometric sensor signal inputs are connected to the corresponding inputs of the microcontrollers, output each microcontroller is connected through a corresponding controlled key to the corresponding galvanic isolation unit, each of which s is connected to the corresponding output the converted signal, wherein each microcontroller further comprises a connector for programming the microcontroller.

В дополнительных вариантах осуществления в качестве управляемых ключей использованы транзисторы, а в качестве блоков гальванической развязки использованы оптопары, на входах тахометрических датчиков и/или на выходах преобразованного сигнала устанавливают джамперы для конфигурации параметров электрической цепи, наличие сигнала на выходах преобразованного сигнала определяют посредством светодиодов.In additional embodiments, transistors are used as controlled keys, and optocouplers are used as galvanic isolation blocks, jumpers are installed at the inputs of the tachometric sensors and / or at the outputs of the converted signal, the presence of the signal at the outputs of the converted signal is determined by means of LEDs.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Дальнейшее описание предназначено для раскрытия функционирования предложенного изобретения с обеспечением технического результата и содержит сведения, позволяющие специалисту осуществить изобретение.The following description is intended to disclose the functioning of the proposed invention with the provision of a technical result and contains information allowing a specialist to carry out the invention.

Описание производится с отсылкой на позиции фиг. 1, на которой представлена блок-схема иллюстративного варианта осуществления предлагаемого изобретения.Description is made with reference to the position of FIG. 1, which is a block diagram of an illustrative embodiment of the invention.

Предложенный формирователь работает следующим образом.The proposed shaper works as follows.

На входные (01-03) двухконтактные разъемы (входы сигнала) формирователя подаются сигналы, сгенерированные тахометрическими датчиками. В преимущественном варианте каждый микроконтроллер (30-32) соединен с соответствующим входом сигнала и выполнен с возможностью принимать сигналы по соответствующему каналу ФИТ. Микроконтроллеры, входящие в состав формирователя, производят оцифровку и анализ полученных сигналов. Выходные сигналы от микроконтроллеров, полученные в результате обработки, поступают на соответствующие каждому микроконтроллеру управляемые ключи (40-42), преимущественно выполненные в виде транзисторных ключей, которые замыкаются при прохождении через них сигнала заданной микроконтроллером величины. С выхода ключей сигналы подаются на соответствующие каждому управляемому ключу блоки гальванической развязки (50-52), преимущественно выполненные в виде оптопар, где обеспечивается усиление сигнала и развязка выходов формирователя (6-8) (выходов преобразованного сигнала), сгруппированных в выходном разъеме (04).The input (01-03) two-pin connectors (signal inputs) of the driver are fed with signals generated by tachometric sensors. In an advantageous embodiment, each microcontroller (30-32) is connected to a corresponding signal input and is configured to receive signals through a corresponding FIT channel. Microcontrollers, which are part of the shaper, digitize and analyze the received signals. The output signals from the microcontrollers obtained as a result of processing are supplied to the controlled keys corresponding to each microcontroller (40-42), mainly made in the form of transistor keys, which are closed when the signal passes through them with the value specified by the microcontroller. From the output of the keys, the signals are supplied to the galvanic isolation blocks (50-52) corresponding to each controlled key, mainly made in the form of optocouplers, where the signal amplification and isolation of the outputs of the driver (6-8) (outputs of the converted signal) are grouped in the output connector (04 )

На вход формирователя также подается питающее напряжение (U) от внешнего источника (преимущественно 24 В, 80 мА), входы напряжения питания соединены с соответствующими входами преобразователей питания (10-12), понижающих напряжение (преимущественно до 5 В) и обеспечивающих питание соответствующих им блоков гальванической развязки. При наличии трех блоков гальванической развязки, соответственно, необходимо применять три преобразователя напряжения, каждый из которых связан по питанию с соответствующим ему блоком гальванической развязки.The supply voltage (U) from an external source (mainly 24 V, 80 mA) is also supplied to the input of the driver, the power supply inputs are connected to the corresponding inputs of the power converters (10-12), which reduce the voltage (mainly to 5 V) and provide power for their respective galvanic isolation blocks. If there are three galvanic isolation units, respectively, it is necessary to use three voltage converters, each of which is connected by power to the corresponding galvanic isolation unit.

При этом каждый из указанных преобразователей напряжения выполнен с возможностью соединения по питанию с соответствующим ему регулятором напряжения (20-22), в которых напряжение понижается и стабилизируется на значении 3,3 В. В качестве таких регуляторов могут использоваться известные из уровня техники регуляторы, например, регуляторы семейства МСР1702.Moreover, each of these voltage converters is configured to be connected by power to a voltage regulator corresponding to it (20-22), in which the voltage decreases and stabilizes at a value of 3.3 V. As such regulators, regulators known from the prior art can be used, for example , regulators of the MCP1702 family.

Каждый из указанных регуляторов напряжения предназначен для питания одного, соответствующего ему микроконтроллера и имеет с ним связь по питанию. В качестве микроконтроллеров предпочтительно использованы микроконтроллеры семейства PIC24H.Each of these voltage regulators is designed to power one microcontroller corresponding to it and has a power connection with it. As microcontrollers, microcontrollers of the PIC24H family are preferably used.

Для упрощения описания блок-схемы общий провод (земля), используемый для обеспечения питания всех указанных выше компонентов устройства, на фиг. 1 не показан, но предполагается его использование очевидно известным из уровня техники образом.To simplify the description of the block diagram, the common wire (ground) used to provide power to all of the above components of the device, in FIG. 1 is not shown, but it is intended to be used in an obviously known manner.

Каждый из указанных микроконтроллеров выполнен с возможностью программирования через соответствующие разъемы (prog 0 - prog 2). При этом программирование производится таким образом, чтобы в зависимости от результатов обработки поступившего на вход микроконтроллера сигнала с тахометрических датчиков, обеспечивать выходной сигнал определенной величины, вызывающий срабатывание соответствующих ключей, что обеспечивает адаптацию порога срабатывания в зависимости от входного сигнала. Например, подстройка порога срабатывания может быть выполнена в два этапа: этап выделения полосы сигнала, в которой находится сигнал определенного датчика с устранением кратковременных импульсов, которые могут привести к ложному срабатыванию и этап оценки среднего уровня сигнала с поиском регулярных пиков выше среднего уровня. В соответствии с амплитудой обнаруженного сигнала производится адаптация порога срабатывания.Each of these microcontrollers is configured to program through the corresponding connectors (prog 0 - prog 2). At the same time, programming is performed in such a way that, depending on the results of processing the signal received from the tachometric sensors received by the microcontroller, to provide an output signal of a certain size that triggers the operation of the corresponding keys, which ensures the adaptation of the response threshold depending on the input signal. For example, adjusting the response threshold can be performed in two stages: the step of highlighting the signal band in which the signal of a particular sensor is located, eliminating short-term pulses that can lead to false triggering, and the step of estimating the average signal level with the search for regular peaks above the average level. In accordance with the amplitude of the detected signal, the response threshold is adapted.

В предложенном изобретении дополнительно предусматривается возможность коммутации входных и выходных электрических цепей формирователя посредством джамперов (перемычек) для изменения некоторых параметров электрической цепи, таких как входное сопротивление, диапазон анализа входных сигналов, допустимое (постоянное, СКЗ) входное напряжение, допустимое импульсное входное напряжение. Джамперы могут устанавливаться на выходе тахометрических сигналов также для изменения некоторых характеристик электрической цепи (уровни выходных сигналов при определенном сопротивлении нагрузки).The proposed invention additionally provides for the possibility of switching the input and output electric circuits of the driver using jumpers (jumpers) to change some parameters of the electric circuit, such as input resistance, range of analysis of input signals, permissible (constant, RMS) input voltage, permissible pulse input voltage. Jumpers can be installed at the output of tachometric signals also to change some characteristics of the electric circuit (output signal levels at a certain load resistance).

В предложенном изобретении также предусмотрена возможность проверки наличия выходных сигналов на каждом выходе формирователя, а также наличия напряжения питания посредством подключения соответствующих светодиодов известным из уровня техники образом.The proposed invention also provides the ability to verify the presence of output signals at each output of the driver, as well as the presence of a supply voltage by connecting the corresponding LEDs in a manner known from the prior art.

Приведенные выше сведения позволяют специалисту оценить преимущества предложенного изобретения и провести его осуществление с достижением указанного выше технического результата.The above information allows a specialist to evaluate the advantages of the proposed invention and to carry out its implementation with the achievement of the above technical result.

Claims (4)

1. Формирователь импульсов таходатчика, содержащий входы напряжения питания, входы сигнала тахометрических датчиков, микроконтроллер, блок гальванической развязки, выходы преобразованного сигнала, отличающийся тем, что в него дополнительно введены второй и третий микроконтроллеры, управляемые ключи, второй и третий блоки гальванической развязки, преобразователи питания, регуляторы напряжения, при этом входы напряжения питания соединены с соответствующими входами преобразователей питания, каждый из которых служит для питания соответствующего блока гальванической развязки, выходы каждого из преобразователей питания соединены с соответствующими им входами регуляторов напряжения, каждый из которых служит для питания соответствующего ему микроконтроллера, при этом входы сигнала тахометрических датчиков соединены с соответствующими входами микроконтроллеров, выход каждого микроконтроллера через соответствующий управляемый ключ соединен с соответствующим блоком гальванической развязки, каждый из которых соединен с соответствующим выходом преобразованного сигнала, при этом каждый микроконтроллер дополнительно содержит разъем, предназначенный для программирования микроконтроллера.1. A tachometer pulse shaper containing voltage supply inputs, tachometric sensor signal inputs, a microcontroller, a galvanic isolation unit, converted signal outputs, characterized in that the second and third microcontrollers, controlled keys, second and third galvanic isolation blocks, and converters are additionally introduced into it power, voltage regulators, while the power supply inputs are connected to the corresponding inputs of the power converters, each of which serves to supply of the galvanic isolation unit, the outputs of each of the power converters are connected to the corresponding inputs of the voltage regulators, each of which serves to power the corresponding microcontroller, while the tachometric sensor signal inputs are connected to the corresponding inputs of the microcontrollers, the output of each microcontroller is connected to the corresponding controlled key galvanic isolation unit, each of which is connected to the corresponding output of the converted signal ala, with each microcontroller additionally contains a connector for programming the microcontroller. 2. Формирователь по п. 1, отличающийся тем, что в качестве управляемых ключей использованы транзисторы, а качестве блоков гальванической развязки использованы оптопары.2. The shaper according to claim 1, characterized in that transistors are used as controlled keys, and optocouplers are used as galvanic isolation blocks. 3. Формирователь по п. 1, отличающийся тем, что на входах тахометрических датчиков и/или на выходах преобразованного сигнала устанавливают джамперы для конфигурации параметров электрической цепи.3. The shaper according to claim 1, characterized in that jumpers are installed at the inputs of the tachometric sensors and / or at the outputs of the converted signal to configure the parameters of the electric circuit. 4. Формирователь по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит светодиоды, выполненные с возможностью определения наличия сигнала на выходах преобразованного сигнала и наличия напряжения питания.4. The driver according to claim 1, characterized in that it further comprises LEDs configured to determine the presence of a signal at the outputs of the converted signal and the presence of a supply voltage.
RU2015154729A 2015-12-21 2015-12-21 Tachometer pulse former RU2621836C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015154729A RU2621836C1 (en) 2015-12-21 2015-12-21 Tachometer pulse former

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015154729A RU2621836C1 (en) 2015-12-21 2015-12-21 Tachometer pulse former

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2621836C1 true RU2621836C1 (en) 2017-06-07

Family

ID=59032211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015154729A RU2621836C1 (en) 2015-12-21 2015-12-21 Tachometer pulse former

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2621836C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1023604A1 (en) * 1982-01-07 1983-06-15 Московский Инструментальный Завод "Калибр" Dc electric drive
SU1362271A1 (en) * 1986-03-31 1991-07-07 Предприятие П/Я Р-6378 Digital-to analog automatic tachometer
RU2032982C1 (en) * 1990-03-05 1995-04-10 Абдульхак Абдульхаирович Халиков Electromechanical converter
RU97110765A (en) * 1997-06-26 1999-05-10 А.М. Ковалев TACH TRANSDUCER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1023604A1 (en) * 1982-01-07 1983-06-15 Московский Инструментальный Завод "Калибр" Dc electric drive
SU1362271A1 (en) * 1986-03-31 1991-07-07 Предприятие П/Я Р-6378 Digital-to analog automatic tachometer
RU2032982C1 (en) * 1990-03-05 1995-04-10 Абдульхак Абдульхаирович Халиков Electromechanical converter
RU97110765A (en) * 1997-06-26 1999-05-10 А.М. Ковалев TACH TRANSDUCER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2017002232A (en) Aging control of a system on chip.
TWM490688U (en) Output short circuit protecting device
EP3379537A3 (en) Semiconductor device
MY196363A (en) Drive Device
MX2016010162A (en) Motor driving circuit and motor component.
PH12020552104A1 (en) Control device, control system, control method, and program
FI20175422A (en) DC to DC voltage converter and voltage converter control scheme
RU2621836C1 (en) Tachometer pulse former
MX2018006753A (en) Electronic pressure switch.
MX2016010219A (en) Magnetic sensor, method for controlling an operating state thereof and motor assembly.
KR101562117B1 (en) Apparatus and method for controlling of High Voltage Direct Current
CN203628004U (en) Device for monitoring of fluid control equipment
KR102338808B1 (en) Voltage abnormal detection circuit and semiconductor device
CN111006820B8 (en) Liquid leakage detection device
CN105004900A (en) Power supply voltage monitoring circuit, and electronic circuit including the power supply voltage monitoring circuit
RU137825U1 (en) DIGITAL INPUT DIAGRAM OF THE SIGNAL INPUT MODULE
CN104868901B (en) Signal deteching circuit
MX2016010149A (en) Magnetic sensor integrated circuit and motor assembly.
CN112665687B (en) Electric contact liquid level signal acquisition method and system with adjustable hysteresis function
MX2016010160A (en) Motor component, and sensor integrated circuit.
EA202091215A1 (en) DYNAMIC DISTRIBUTOR WITH SAFE INPUT
TR201718984A2 (en) HARDWARE PROTECTION CIRCUIT AND METHOD
RU137837U1 (en) CONTROL SYSTEM OF DISCRETE SIGNAL SOURCES AND COMMUNICATION LINES
US20150241246A1 (en) Universal interface for detector
JP6301755B2 (en) Detection sensor and detection sensor control method

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170928

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210525