專利名稱：一種抗干擾能力強的傳感器裝置的制作方法
技術(shù)領域：
一種抗干擾能力強的傳感器裝置
(一) 技術(shù)領域
本實用新型屬于電子控制，具體涉及一種抗干擾能力強的傳感器裝置。
(二) 背景技術(shù)-
工業(yè)現(xiàn)場， 一般都是高電壓大電流場合，而且存在大量高次諧波，對一些低電壓 5V 20V控制電子線路產(chǎn)生很大的干擾，甚至影響其正常工作，造成一些比較嚴重的 后果。在一些傳動系統(tǒng)中，比如適量控制變頻器、直流電機調(diào)速器、開關磁阻電機控 制器等調(diào)速系統(tǒng)中，都需要在電機內(nèi)部固定一套低電壓5V 20V的控制電子線路，將 速度信號和位置信號處理完畢后，發(fā)送到控制系統(tǒng)。 一般的處理電路有兩個特點1. 發(fā)送的信號為電壓信號；2.該低電壓控制電子線路與主控系統(tǒng)是共地的。這兩個特點 導致抗干擾能力差，影響了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。所以該信號的傳輸， 一般需要采用屏 蔽線，否則，在長距離的場合，系統(tǒng)將變得很不穩(wěn)定，甚至不能正常工作。
(三) 、發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種抗干擾能力強的傳感器裝置，該裝置即使在很長 距離的場合，即使不用屏蔽線，系統(tǒng)也能非常穩(wěn)定的工作，傳輸信號不失真，也不會 受外部電磁的干擾。
為達到上述目的，本實用新型一種抗干擾能力強的傳感器裝置，包括固定傳感器 電路的控制箱箱體、信號箱箱體以及電機，在控制箱箱體內(nèi)固定有主控制電路，在信 號箱箱體內(nèi)固定有信號處理電路，主控制電路由信號控制電路、信號傳輸電路、信號 接收電路組成，其特征是所述的信號箱箱體固定在電機的尾端，所述的信號控制電 路與信號傳輸電路之間通過變壓器Tl電氣隔離，信號處理電路與信號傳輸電路之間通 過光耦集成電路P521光電隔離，信號傳輸電路與信號接收電路之間通過光耦集成電路 P521光電隔離；
所述信號控制電路是由變壓器T1的初級、電阻R1、 二極管D1、電容C1、 MOS管 Kl和集成電路UC2842組成，二極管Dl和Cl串聯(lián)后跨接在變壓器T1的初級兩端，電 阻Rl并接在二極管Dl的兩端；MOS管Kl的漏極與變壓器Tl初級線圈的一端相接，柵級與集成電路UC2842的6腳相連，源極與地GND相接；
所述信號傳輸電路由整流電路D、濾波電路C2、變壓器T1的次級、變壓器T2的 初級、電阻R2、 二極管D2、電容C3、 M0S管K2和集成電路UC2842以及光耦集成電路 P521組成；整流電路D接在變壓器Tl的次級兩端，濾波電容C2與整流電路D并聯(lián)， 二極管D2和C3串聯(lián)后跨接在變壓器T2的初級兩端，電阻R2并接在二極管D2的兩 端；M0S管K2的漏極與變壓器T2初級線圈的一端相接，柵級與集成電路UC2842的6 腳相連，源極與地GND1相接；
所述信號處理電路由整流電路D'、濾波電路C4、變壓器T2的次級、位置、速度 檢測集成電路H223和光耦集成電路P521組成；整流電路D'接在變壓器T2的次級兩 端，濾波電容C4一端與整流電路D'相聯(lián)，另一端與地GND2相接，再與集成電路H223 相接；信號經(jīng)集成電路H223通過光耦集成電路P521與信號傳輸電路相連，信號經(jīng)光 耦集成電路P521后再通過信號傳輸電路中的光耦集成電路P521與信號接收電路相接。
在上述技術(shù)方案中，首先，控制箱箱體內(nèi)的主控制電路上電后，立即通過信號控 制電路產(chǎn)生一直流電源DC1，該電源功率不小于2W ，直流電源DC1與主控制電路 通過變壓器T1電氣隔離，直流電源DC1通過信號傳輸電路傳輸?shù)叫盘柼幚黼娐罚?過信號處理電路的變壓器T2，再產(chǎn)生一隔離的直流電源DC2，該電源功率不小于1.5W， 作為信號處理電路固定在電機上的信號處理部分的工作電源。同時，直流電源DC1 電源給信號傳輸電路供電，即信號傳輸電路的工作電源是由信號控制電路產(chǎn)生的直流 電源DC1提供的。信號處理電路將電機上的電壓型位置或速度信號轉(zhuǎn)換為電流型信 號，通過光耦集成電路P521與信號處理電路實現(xiàn)電氣隔離，將該電流信號通過信號傳 輸電路發(fā)送到信號接收電路。電流型信號的特點是其內(nèi)阻大，在信號傳輸電路距離很 長，受電磁干擾大的情況下，也可以不失真地傳輸開關量或模擬量信號。信號接收電 路在接收到電流型信號后，通過光耦集成電路P521實現(xiàn)光電隔離，送到信號控制電路， 并再轉(zhuǎn)換為電壓信號，供信號控制電路使用。從上述過程可以看出，信號控制電路、 信號傳輸電路和信號處理電路是由獨立電源供電的工作系統(tǒng)，互相之間不共地，并可 不失真地互相傳輸信號。信號控制電路部分無長距離的對外引線，因此工作非常穩(wěn)定， 不收外部電磁干擾；信號處理電路無長距離的對外引線，因此工作非常穩(wěn)定。因此， 在上述技術(shù)方案中，第一，信號控制電路.發(fā)送的信號為電流信號；第二，.該低電壓控 制系統(tǒng)的電源是獨立的，與主控制系統(tǒng)在電氣上是隔離的，不共地。這兩個特點使得該裝置具備極強的抗干擾能力，在很長距離的情況下，即使不用屏蔽線，系統(tǒng)也能非 常穩(wěn)定的工作，在一些特殊場合，甚至可以和主電源線并排走線。
(四) 、

圖1是本實用新型一種抗干擾能力強的傳感器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實用新型一種抗干擾能力強的傳感器裝置的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
(五) 具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型一種抗干擾能力強的傳感器裝置作進一步詳細說明。 由圖1可見，本實施例是由控制箱箱體1、信號箱箱體2以及電機5組成，在控
制箱箱體l內(nèi)固定有主控制電路3，在信號箱箱體2內(nèi)固定有信號處理電路4，控制箱 箱體l內(nèi)的主控制電路3與信號箱箱體2內(nèi)的信號處理電路4之間由導線或屏蔽線連 接，信號箱箱體2固定在電機5的尾端，信號處理電路4與電機5之間通過導線連接。
由圖2可見，主控制電路3由信號控制電路3-l、信號傳輸電路3-2、信號接收電 路3-3組成，信號控制電路3-1與信號傳輸電路3-2之間通過變壓器Tl電氣隔離，信 號處理電路4與信號傳輸電路3-2之間通過光耦集成電路P521光電隔離，信號傳輸電 路3-2與信號接收電路3-3之間通過光耦集成電路P521光電隔離；
信號控制電路2是由變壓器T1的初級、電阻R1、 二極管D1、電容C1、 M0S管K1 和集成電路UC2842組成，二極管D1和C1串聯(lián)后跨接在變壓器T1的初級兩端，電阻 Rl并接在二極管Dl的兩端；M0S管Kl的漏極與變壓器Tl初級線圈的一端相接，柵級 與集成電路UC2842的6腳相連，源極與地GND相接；
所述信號傳輸電路3-2由整流電路D、濾波電路C2、變壓器Tl的次級、變壓器 T2的初級、電阻R2、 二極管D2、電容C3、 M0S管K2和集成電路UC2842以及光耦集 成電路P521組成；整流電路D接在變壓器Tl的次級兩端，濾波電容C2與整流電路D 并聯(lián)，二極管D2和C3串聯(lián)后跨接在變壓器T2的初級兩端，電阻R2并接在二極管D2 的兩端；M0S管K2的漏極與變壓器T2初級線圈的一端相接，柵級與集成電路UC2842 的6腳相連，源極與地GND1相接；
所述信號處理電路4由整流電路D'、濾波電路C4、變壓器T2的次級、位置、速 度檢測集成電路H223和光耦集成電路P521組成；整流電路D'接在變壓器T2的次級 兩端，濾波電容C4一端與整流電路D'相聯(lián)，另一端與地GND2相接，再與集成電路 H223相接；信號經(jīng)集成電路H223通過光耦集成電路P521與信號傳輸電路3-2相連，信號經(jīng)光耦集成電路P521后再通過信號傳輸電路3-2中的光耦集成電路P521與信號 接收電路3-4相接。
在圖2中，首先，控制箱箱體l內(nèi)的主控制電路3上電后，立即通過信號控制電 路3-l產(chǎn)生一直流電源DC1，該電源功率不小于2W ，直流電源DC1與主控制電路3 通過變壓器T1電氣隔離，直流電源DCl通過信號傳輸電路3-2傳輸?shù)叫盘柼幚黼娐?， 通過信號處理電路4的變壓器T2，再產(chǎn)生一隔離的直流電源DC2，該電源功率不小于 1.5W，作為信號處理電路4固定在電機5上的信號處理部分的工作電源。同時，直流 電源DC1電源給信號傳輸電路3-2供電，即信號傳輸電路3-2的工作電源是由信號控 制電路產(chǎn)生3-l的直流電源DC1提供的。信號處理電路4將電機5上的電壓型位置或 速度信號轉(zhuǎn)換為電流型信號，通過光耦集成電路P521與信號處理電路4實現(xiàn)電氣隔離， 將該電流信號通過信號傳輸電路4發(fā)送到信號接收電路3-3。電流型信號的特點是其內(nèi) 阻大，在信號傳輸電路距離很長，受電磁干擾大的情況下，也可以不失真地傳輸開關 量或模擬量信號。信號接收電路3-3在接收到電流型信號后，通過光耦集成電路P521 實現(xiàn)光電隔離，送到信號控制電路3-l，并再轉(zhuǎn)換為電壓信號，供信號控制電路3-l使 用。從上述過程可以看出，信號控制電路3-l、信號傳輸電路3-2和信號處理電路4是 由獨立電源供電的工作系統(tǒng)，互相之間不共地，并可不失真地互相傳輸信號。信號控 制電路部分無長距離的對外引線，因此工作非常穩(wěn)定，不收外部電磁干擾；信號處理 電路無長距離的對外引線，因此工作非常穩(wěn)定。
在本實施例中，信號控制電路的電源電壓是+15VDC。 E部分的電源電壓Vccl， B 部分的電源Vcc2都是+15VDC。
集成電路UC2842也可由其他同功能電路代替，如UC2844, TL494等。
光耦集成電路P521也可由其他同功能光耦代替，如P520， HCPL060等。
權(quán)利要求1、一種抗干擾能力強的傳感器裝置，包括固定傳感器電路的控制箱箱體(1)、信號箱箱體(2)以及電機(5)，在控制箱箱體(1)內(nèi)固定有主控制電路(3)，在信號箱箱體(2)內(nèi)固定有信號處理電路(4)，主控制電路(3)由信號控制電路(3-1)、信號傳輸電路(3-2)、信號接收電路(3-3)組成，其特征是所述的信號箱箱體(2)固定在電機(5)的尾端，所述的信號控制電路(3-1)與信號傳輸電路(3-2)之間通過變壓器T1電氣隔離，信號處理電路(4)與信號傳輸電路(3-2)之間通過光耦集成電路P521(4-1)光電隔離，信號傳輸電路(3-2)與信號接收電路(3-3)之間通過光耦集成電路P521(3-4)光電隔離；所述信號控制電路(2)是由變壓器T1的初級、電阻R1、二極管D1、電容C1、MOS管K1和集成電路UC2842組成，二極管D1和C1串聯(lián)后跨接在變壓器T1的初級兩端，電阻R1并接在二極管D1的兩端；MOS管K1的漏極與變壓器T1初級線圈的一端相接，柵級與集成電路UC2842的6腳相連，源極與地GND相接；所述信號傳輸電路(3-2)由整流電路D、濾波電路C2、變壓器T1的次級、變壓器T2的初級、電阻R2、二極管D2、電容C3、MOS管K2和集成電路UC2842以及光耦集成電路P521(3-4)組成；整流電路D接在變壓器T1的次級兩端，濾波電容C2與整流電路D并聯(lián)，二極管D2和C3串聯(lián)后跨接在變壓器T2的初級兩端，電阻R2并接在二極管D2的兩端；MOS管K2的漏極與變壓器T2初級線圈的一端相接，柵級與集成電路UC2842的6腳相連，源極與地GND1相接；所述信號處理電路(4)由整流電路D’、濾波電路C4、變壓器T2的次級、位置、速度檢測集成電路H223和光耦集成電路P521(4-1)組成；整流電路D’接在變壓器T2的次級兩端，濾波電容C4一端與整流電路D’相聯(lián)，另一端與地GND2相接，再與集成電路H223相接；信號經(jīng)集成電路H223通過光耦集成電路P521(4-1)與信號傳輸電路(3-2)相連，信號經(jīng)光耦集成電路P521(4-1)后再通過信號傳輸電路(3-2)中的光耦集成電路P521(3-4)與信號接收電路(3-4)相接。
專利摘要本實用新型公開了一種抗干擾能力強的傳感器裝置，包括固定傳感器電路的控制箱箱體、信號箱箱體以及電機，在控制箱箱體內(nèi)固定有主控制電路，在信號箱箱體內(nèi)固定有信號處理電路，主控制電路由信號控制電路、信號傳輸電路、信號接收電路組成，各個電路之間由變壓器或光耦集成電路進行電氣或光電隔離。使用本實用新型的技術(shù)方案，第一，信號控制電路，發(fā)送的信號為電流信號；第二，該低電壓控制系統(tǒng)的電源是獨立的，與主控制系統(tǒng)在電氣上是隔離的，不共地。因此，該裝置具備極強的抗干擾能力，在很長距離的情況下，即使不用屏蔽線，系統(tǒng)也能非常穩(wěn)定的工作，在一些特殊場合，甚至可以和主電源線并排走線。
文檔編號G01R15/22GK201413352SQ20092017220
公開日2010年2月24日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者吳升賦, 石光峰 申請人:吳升賦;石光峰