[發明專利]礦用傳感器信號分離器

有效

• 申請號: 201410376787.1
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104135373B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 孫超;孫強;張龍淮;廖尉和
• 申請（專利權）人: 淮南潤成科技股份有限公司
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02;G01D11/00
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司11241
• 代理人: 王菊珍

技術領域

本發明涉及信號傳輸裝置，特別是涉及一種傳感器信號處理裝置。

背景技術

目前，礦用傳感器的信號輸出制式已有相應行標規范，大致分為電流型信號，頻率型信號，數字型信號。一般生產廠家會選擇其中一種作為設備產品的輸入或輸出信號的制式，由此產生不同廠家生產出的設備，并不能完全相互兼容的問題。此外在信號的產生與識別上，廠家并沒有統一的規范，即使用同一種信號制式，仍會有接收不到信號的情況發生，這就需要對輸出的信號進行處理。頻率型信號，是大多數礦用傳感器輸出信號采用的制式，產生容易，識別簡單，多路上傳信號時對附加電路要求低，或者不用附加電路，也是目前煤礦模擬量傳輸中使用最多的信號制式。

對頻率型信號的傳輸與轉換，實現不同礦用設備采用不同信號輸入輸出制式時相互之間的通信，以及實現信號的多路上傳，是目前煤礦傳感器亟待解決的新問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種礦用傳感器信號分離器用于解決上述技術問題。

本發明礦用傳感器信號分離器，包括頻率輸入電路、第一電壓跟隨電路、頻壓轉化電路、第二電壓跟隨電路、減法電路、V-I電路、第一頻率輸出電路、第二頻率輸出電路；

頻率輸入電路的信號輸出端連接第一電壓跟隨電路的信號輸入端，第一電壓跟隨電路的信號輸出端連接第一頻率輸出電路的信號輸入端、第二頻率輸出電路的信號輸入端、頻壓轉化電路的信號輸入端，頻壓轉化電路的信號輸出端連接第二電壓跟隨電路的信號輸入端，第二電壓跟隨電路的信號輸出端連接減法電路的信號輸入端，減法電路的信號輸出端連接V-I電路的信號輸入端；

頻率輸入電路用于將輸入的頻率信號進行反向放大，將頻率信號的幅值提高；

第一電壓跟隨電路用于減小頻率信號的輸出電阻，提高驅動能力，保證與后續多路頻率信號的接收電路的對接；

頻壓轉化電路用于將接收的頻率信號轉化成電壓信號；

第二電壓跟隨電路用于減小電壓信號的輸出電阻；

減法電路用于將第二電壓跟隨電路輸出的電壓處理成適于V-I電路處理的的電壓值；

V-I電路用于將接收的電壓信號轉化成電流信號，并最終輸出；

第一頻率輸出電路、第二頻率輸出電路用于放大接收的頻率信號，同時減小輸出電阻。

所述頻率輸入電路包括電阻R1、電阻R2、電阻R3、第一三極管構成頻率輸入電路，第一三極管的基極串聯電阻R2、電阻R1后接地，第一三極管的發射極接地，第一三極管的集電極經電阻R3接電源VDD。

所述頻壓轉化電路包括電容C1、電容C2、電容C3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、第一變阻器、頻壓轉化芯片；頻壓轉化芯片第一引腳經電容C2接地，電阻R7并聯在電容C2兩端，頻壓轉化芯片第二引腳經第一變阻器接地，頻壓轉化芯片第三引腳、第四引腳接地，頻壓轉化芯片第五引腳經電阻R6接電源VDD，頻壓轉化芯片第五引腳經電容C3接地，頻壓轉化芯片第六引腳經電阻R4接電源VDD，頻壓轉化芯片第七引腳經電阻R5接電源VDD，頻壓轉化芯片第八引腳接電源VDD；頻壓轉化芯片第六引腳接電容C1的一端。

所述減法電路包括第一運算放大器、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11，第一運算放大器同相輸入端經電阻R9接VDD，第一運算放大器同相輸入端經電阻R11接地，第一運算放大器反向輸入端、輸出端之間接電阻R10；第一運算放大器反向輸入端接電阻R8的一端。

所述V-I電路包括第二運算放大器、電阻R12、電阻R13、第二變阻器、第二三極管、第一二極管，第二運算放大器反向輸入端接第二三極管的發射極，第二運算放大器輸出端串聯電阻R12后接第二三極管的基極，第二三極管的集電極接第一二極管的正極，第二三極管的發射極依次串聯第二變阻器、電阻R13后接電源VDD。

所述第一頻率輸出電路包括電阻R14、電阻R15、電阻R16、電阻R17、第三三極管、第四三極管、第二二極管，第三三極管發射極接地，第三三極管集電極串聯電阻R15后接電源VDD，第三三極管集電極串聯電阻R16后接第四三極管基極，第四三極管發射極接電源VDD，第四三極管集電極串聯電阻R17后接第二二極管的正極；第三三極管基極接電阻R14的一端。

所述第一運算放大器、第二運算放大器、第三運算放大器和第四運算放大器可由型號為LM324的四運放集成器件代替。

所述頻壓轉化芯片的型號為LM331。