[發(fā)明專利]一種具有飛轉(zhuǎn)報警功能的角度測量與故障診斷系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410036435.1
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103776364A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 岳輝;嚴小軍;楊志超;章麗蕾;張沛晗;周敏
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30;G01B7/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 褚鵬蛟

1.一種具有飛轉(zhuǎn)報警功能的角度測量與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：包括變磁阻傳感器（1）、軸角轉(zhuǎn)換電路（2）、飛轉(zhuǎn)報警電路（3）、監(jiān)測接口電路（4）、監(jiān)測CPU（5）、正負角度識別電路（6）、定時計數(shù)電路（7）、定數(shù)計時電路（8）、總線接口電路（9）和總線CPU（10）；變磁阻傳感器（1）用于測量電機轉(zhuǎn)速；軸角轉(zhuǎn)換電路（2）將變磁阻傳感器（1）的輸出轉(zhuǎn)換成角度脈沖信號、正反轉(zhuǎn)邏輯信號和速度電壓信號；所述角度脈沖信號和正反轉(zhuǎn)邏輯信號經(jīng)過正負角度識別電路（6）的邏輯變換和信號處理，輸出正向角度脈沖信號和負向角度脈沖信號至定時計數(shù)電路和定數(shù)計時電路；定時計數(shù)電路在總線CPU的控制下采集規(guī)定時間內(nèi)正向角度脈沖信號和負向角度脈沖信號的脈沖數(shù)，并通過總線接口電路輸出至總線CPU（10）；定數(shù)計時電路在總線CPU的控制下采集完成規(guī)定正向角度脈沖計數(shù)或負向角度脈沖計數(shù)的時間，并通過總線接口電路輸出至總線CPU；軸角轉(zhuǎn)換電路輸出速度電壓信號至飛轉(zhuǎn)報警電路，飛轉(zhuǎn)報警電路（3）用于判斷被測物是否超速，并且將超速報警信號經(jīng)光耦隔離后輸出至監(jiān)測接口電路（4），監(jiān)測接口電路（4）輸出監(jiān)測信號至監(jiān)測CPU（5），監(jiān)測CPU（5）將所述監(jiān)測信號發(fā)送至總線CPU；總線CPU（10）完成角度測量、方向識別和故障診斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有飛轉(zhuǎn)報警功能的角度測量與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述軸角轉(zhuǎn)換電路采用專用集成電路芯片AD2S80A，通過AD2S80A的BUSY管腳輸出所述角度脈沖信號；通過AD2S80A的DIR管腳輸出所述正反轉(zhuǎn)邏輯信號；通過AD2S80A的INT?O/P管腳輸出所述變磁阻傳感器的速度電壓信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有飛轉(zhuǎn)報警功能的角度測量與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述正負角度識別電路包括非門D1A，非門D1B，或門D2A，或門D2B，加減計數(shù)器D3和加減計數(shù)器D4；所述正反轉(zhuǎn)邏輯信號輸入至非門D1A的輸入管腳1以及或門D2B的一個輸入管腳4，非門D1A的輸出端管腳2連接或門D2A的一個輸入管腳1；所述角度脈沖信號輸入至非門D1B的輸入管腳3，非門D1B的輸出管腳4接或門D2B的另一個輸入管腳5以及或門D2A的另一個輸入管腳2；或門D2A的輸出管腳3輸出正向角度脈沖，所述正向角度脈沖輸入至加減計數(shù)器D3進行計數(shù)后輸出分頻后的正向角度脈沖信號；或門D2B的輸出管腳6輸出負向角度脈沖，所述負向角度脈沖輸入至加減計數(shù)器D4進行計數(shù)后輸出分頻后的負向角度脈沖信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有飛轉(zhuǎn)報警功能的角度測量與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述加減計數(shù)器D3、D4為54LS193，加減計數(shù)器D3的CKU輸入管腳5接所述正向角度脈沖；加減計數(shù)器D4的CKU輸入管腳5接所述負向角度脈沖；加減計數(shù)器D3的輸入管腳1,9,10,15，RST管腳14,短接到參考地GND，加減計數(shù)器D3的CKD輸入管腳4，PSE輸入管腳11短接到電源VCC，加減計數(shù)器D3的輸出管腳2輸出所述分頻后的正向角度脈沖信號；加減計數(shù)器D4的輸入管腳1,9,10,14,15短接到參考地GND，加減計數(shù)器D4的CKD輸入管腳4，PSE輸入管腳11短接到電源VCC，PSE輸入管腳D4的輸出管腳2輸出所述分頻后的負向角度脈沖信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有飛轉(zhuǎn)報警功能的角度測量與故障診斷系統(tǒng)，其特征在于：所述飛轉(zhuǎn)報警電路包括四個運算放大器N2A-N2D，電壓比較器N3A，光電耦合器B1，電阻R9～R23，二極管V1～V5；軸角轉(zhuǎn)換電路輸出的變磁阻傳感器的速度電壓信號與電阻R12的一端相連，另一端接運算放大器N2A同向輸入端3；運算放大器N2A的反向輸入端2接運算放大器N2A的輸出端1；電阻R11一端接運算放大器N2A的輸出端1，另一端接運算放大器N2B的同向輸入端5;運算放大器N2B的反向輸入端6接二極管V2的陽極，運算放大器N2B的輸出端7接二極管V2的陰極；電阻R9一端接二極管V2陽極，另一端接二極管V1陰極；二極管V1陽極接二極管V2陰極；電阻R10一端接運算放大器N2A的輸出端1，另一端接運算放大器N2C反向輸入端9;電阻R14一端接運算放大器N2C的同向輸入端10，另一端接參考地GND；二極管V3陽極接電阻R10，負端接運算放大器N2C輸出端8；電阻R17一端接二極管V3陽極，另一端接二極管V4陰極；二極管V4陽極接運算放大器N2C輸出端8，另一端接電阻R17；電阻R13一端接電阻R9，另一端接運算放大器N2D同向輸入端12；電阻R15一端接運算放大器N2D反向輸入端13，另一端接運算放大器N2D輸出端14；電阻R16一端接電阻R15，另一端接參考地GND；電阻R21一端接電阻R18，另一端接正電源+12V;電阻R19一端接R21，另一端接負電源-12V；電壓比較器N3A的正輸入端3接電阻R18,電壓比較器N3A的負輸入端2接運算放大器N2D的輸出端14；電阻R20一端接正電源+12V，另一端接電壓比較器N3A輸出端1；二極管V5陽極接比較器N3A輸出端1，負端接參考地GND；電阻R22一端接光電耦合器B1管腳1，另一端接參考地GND；光電耦合器B1管腳2接二極管V5陽極，光電耦合器管腳3接監(jiān)測接口電路的參考地MG；電阻R23一端接B1管腳4，另一端接監(jiān)測接口電路的電源M05+。