專利名稱：一種監(jiān)測特定幅值范圍內(nèi)信號(hào)時(shí)間的同步裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測特定幅值范圍內(nèi)信號(hào)時(shí)間的同步裝置，屬于電子控制領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
在電子控制領(lǐng)域中，經(jīng)常需要采集傳感器或變送器輸出的特定幅值的模擬信號(hào)的 工作時(shí)間，一方面用于系統(tǒng)魯棒性，負(fù)荷率等性能的分析，另一方面可以作為系統(tǒng)控制方式 的觸發(fā)條件。但是目前國內(nèi)的裝置只能記錄脈沖信號(hào)，而對(duì)于連續(xù)變化的模擬信號(hào)則無能 無力。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型專利目的在于提供一種監(jiān)測特定幅值范圍內(nèi)信號(hào)時(shí)間的同步裝置，其 通過檢測傳感器或變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的幅值變化，來觸發(fā)脈沖計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，實(shí)現(xiàn) 了對(duì)特定幅值內(nèi)的電壓值或電流值等模擬信號(hào)的工作時(shí)間累加；一方面能夠用于分析系統(tǒng) 魯棒性，負(fù)荷率等性能參數(shù)，另一方面本身輸出兩路觸點(diǎn)信號(hào)，從而可以作為系統(tǒng)的控制方 式的觸發(fā)條件。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的監(jiān)測特定幅值范圍內(nèi)信號(hào)時(shí)間的同步裝 置，由兩個(gè)脈沖計(jì)時(shí)器、電源穩(wěn)壓電路、電源轉(zhuǎn)換電路、采樣保持電路、閾值設(shè)置電路、信號(hào) 比較電路、脈沖計(jì)時(shí)器激勵(lì)電路組成；其特征在于電源穩(wěn)壓電路將外部電源轉(zhuǎn)換成12V穩(wěn) 定電壓并送入到電源轉(zhuǎn)換電路中，閾值設(shè)置電路接受電源轉(zhuǎn)換電路傳輸來的穩(wěn)定的電壓信 號(hào)，閾值設(shè)置電路設(shè)定上下限閾值；信號(hào)比較電路接受采樣保持電路在傳感器或變送器所 采集到的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，基于閾值設(shè)置電路所提供的上下限閾值，根據(jù)其內(nèi)部邏輯算法，輸 出兩路邏輯信號(hào)，送入到脈沖計(jì)時(shí)器激勵(lì)電路中；激勵(lì)電路根據(jù)邏輯算法對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的 脈沖計(jì)時(shí)器；所述的兩個(gè)脈沖計(jì)時(shí)器分別記錄模擬信號(hào)工作的總時(shí)間和特定幅值模擬信號(hào)工 作的時(shí)間，記錄時(shí)間可以精確到IOms ；所述的電源穩(wěn)壓電路可以將5-36V供電電源轉(zhuǎn)換為12V穩(wěn)定電壓輸出為信號(hào)處理 IC提供0-12V的上下限閾值。本實(shí)用新型的積極效果是可以檢驗(yàn)各種線制變送器是否損壞，真正實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多 用。整個(gè)裝置不需要進(jìn)行復(fù)雜的程序編程，成本低，可移植性強(qiáng)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，避免了進(jìn) 口昂貴的外國設(shè)備，因此具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。圖3是本實(shí)用新型在液位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述如圖1所示，監(jiān)測特定幅值范圍內(nèi) 信號(hào)時(shí)間的同步裝置，由兩個(gè)脈沖計(jì)時(shí)器、電源穩(wěn)壓電路、電源轉(zhuǎn)換電路、采樣保持電路、閾 值設(shè)置電路、信號(hào)比較電路、脈沖計(jì)時(shí)器激勵(lì)電路組成；其特征在于電源穩(wěn)壓電路將外部 電源轉(zhuǎn)換成12V穩(wěn)定電壓并送入到電源轉(zhuǎn)換電路中，閾值設(shè)置電路接受電源轉(zhuǎn)換電路傳輸 來的穩(wěn)定的電壓信號(hào)，閾值設(shè)置電路設(shè)定上下限閾值；信號(hào)比較電路接受采樣保持電路在 傳感器或變送器所采集到的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，基于閾值設(shè)置電路所提供的上下限閾值，根據(jù) 其內(nèi)部邏輯算法，輸出兩路邏輯信號(hào)，送入到脈沖計(jì)時(shí)器激勵(lì)電路中；激勵(lì)電路根據(jù)邏輯算 法對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的脈沖計(jì)時(shí)器；如圖2，該同步裝置由兩個(gè)脈沖計(jì)時(shí)器、電源穩(wěn)壓電路、電源轉(zhuǎn)換電路、采樣保持 電路、閾值設(shè)置電路、信號(hào)比較電路、脈沖計(jì)時(shí)器激勵(lì)電路等組成。兩個(gè)脈沖計(jì)時(shí)器分別 用于記錄模擬信號(hào)工作的總時(shí)間和特定幅值模擬信號(hào)工作的時(shí)間，記錄時(shí)間可以精確到 10ms。電源穩(wěn)壓電路可以將5-36V供電電源轉(zhuǎn)換為12V穩(wěn)定電壓輸出。輸出12V電壓經(jīng)過 電源轉(zhuǎn)換電路和閾值設(shè)置電路為信號(hào)處理IC提供0-12V的上下限閾值。采樣保持電路以 較高的采樣頻率采集外部傳感器或變送器輸出的模擬信號(hào)，送入信號(hào)處理IC的輸入端。采 樣保持電路的應(yīng)用保證了模擬信號(hào)的幅值接近閾值時(shí)，信號(hào)處理IC的輸出信號(hào)不會(huì)隨模 擬信號(hào)的波動(dòng)而出現(xiàn)較大的抖動(dòng)。信號(hào)處理IC比較輸入信號(hào)與閾值，輸出0或12V的比較 信號(hào)，兩路比較信號(hào)送入脈沖計(jì)時(shí)器激勵(lì)電路。當(dāng)按下測量鍵后，總工作時(shí)間計(jì)時(shí)器開始計(jì) 時(shí)，只有當(dāng)模擬量的幅值達(dá)到設(shè)定的閾值范圍內(nèi)，激勵(lì)電路才能驅(qū)動(dòng)脈沖計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)。當(dāng)關(guān) 閉測量鍵后，兩路計(jì)時(shí)器同時(shí)停止計(jì)時(shí)，按下復(fù)位鍵后，將計(jì)時(shí)器清零。如圖3所示，同步裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣空調(diào)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，當(dāng)新安裝一套新的 控制系統(tǒng)后，我們需要檢驗(yàn)系統(tǒng)能否有效地控制空調(diào)水箱中的液位，即系統(tǒng)是否擁有穩(wěn)定 的魯棒性。將同步裝置連接到液位變送器與進(jìn)氣空調(diào)系統(tǒng)信號(hào)接口處。根據(jù)液位變送器特 點(diǎn)，設(shè)定同步裝置的上下閾值。依次按下電源鍵和測量鍵后，總工作計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)液 位低于或高于設(shè)定的限位時(shí)，表示液位超限信號(hào)計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)。根據(jù)使用要求，我們希望 水箱液位出現(xiàn)變化時(shí)，系統(tǒng)能夠較快地調(diào)節(jié)液位到設(shè)定范圍內(nèi)，即液位超限信號(hào)的時(shí)間占 總工作時(shí)間的比率應(yīng)該小。當(dāng)該比率較大時(shí)，調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)的PID參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制 性能達(dá)到最佳，即具有良好的魯棒性。系統(tǒng)檢驗(yàn)完畢后，在同步裝置上接上報(bào)警電路，設(shè)定計(jì)時(shí)裝置的報(bào)警時(shí)間(報(bào)警 時(shí)間要根據(jù)各個(gè)系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)間而設(shè)定)，保證控制系統(tǒng)或液位變送器出現(xiàn)故障后，工作人員 能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，工作人員來到現(xiàn)場后，首先復(fù)位同步裝置并將裝置 的上限調(diào)至最大。將液位變送器從水箱中取出，根據(jù)同步裝置和變送器的原理，液位超限信 號(hào)計(jì)時(shí)器應(yīng)該停止計(jì)時(shí)，如果仍然不斷計(jì)時(shí)，就可以判斷液位變送器已損壞，這樣最大程度 地提高了維修效率。
權(quán)利要求監(jiān)測特定幅值范圍內(nèi)信號(hào)時(shí)間的同步裝置，由兩個(gè)脈沖計(jì)時(shí)器、電源穩(wěn)壓電路、電源轉(zhuǎn)換電路、采樣保持電路、閾值設(shè)置電路、信號(hào)比較電路、脈沖計(jì)時(shí)器激勵(lì)電路組成；其特征在于電源穩(wěn)壓電路將外部電源轉(zhuǎn)換成12V穩(wěn)定電壓并送入到電源轉(zhuǎn)換電路中，閾值設(shè)置電路接受電源轉(zhuǎn)換電路傳輸來的穩(wěn)定的電壓信號(hào)，閾值設(shè)置電路設(shè)定上下限閾值；信號(hào)比較電路接受采樣保持電路在傳感器或變送器所采集到的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，基于閾值設(shè)置電路所提供的上下限閾值，根據(jù)其內(nèi)部邏輯算法，輸出兩路邏輯信號(hào)，送入到脈沖計(jì)時(shí)器激勵(lì)電路中；激勵(lì)電路根據(jù)邏輯算法對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的脈沖計(jì)時(shí)器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種監(jiān)測特定幅值范圍內(nèi)信號(hào)時(shí)間的同步裝置，其特征在于電源穩(wěn)壓電路將外部電源轉(zhuǎn)換成1 2V穩(wěn)定電壓并送入到電源轉(zhuǎn)換電路中，閾值設(shè)置電路接受電源轉(zhuǎn)換電路傳輸來的穩(wěn)定的電壓信號(hào)，閾值設(shè)置電路設(shè)定上下限閾值；信號(hào)比較電路接受采樣保持電路在傳感器或變送器所采集到的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，基于閾值設(shè)置電路所提供的上下限閾值，根據(jù)其內(nèi)部邏輯算法，輸出兩路邏輯信號(hào)，送入到脈沖計(jì)時(shí)器激勵(lì)電路中；激勵(lì)電路根據(jù)邏輯算法對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的脈沖計(jì)時(shí)器?？梢詸z驗(yàn)各種線制變送器是否損壞，真正實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。整個(gè)裝置不需要進(jìn)行復(fù)雜的程序編程，成本低，可移植性強(qiáng)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，避免了進(jìn)口昂貴的外國設(shè)備，因此具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)G05B19/02GK201654497SQ20092009486
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者祝恒坤, 趙永強(qiáng), 陳宏 申請(qǐng)人:中國第一汽車集團(tuán)公司