本实用新型涉及起重机械领域,尤其涉及一种用于起重机的高度信号采集电路。
背景技术:
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近年来,国家越来越重视对港机、桥梁工程、钢铁冶金行业、物料装卸等方面设备的监管,其中的特种设备的安全运行问题更是受到相关部门的重视。随着自动化程度的提高,起重机上安装的各类传感器和检测装置也越来越多。
按照国质检特联137号文的要求:2013年逐步在所有新制造的大型起重机械上全部安装安全监控管理系统;2014年所有在用的大型起重机械上全部安装安全监控管理系统;2015年底,尚未安装安全监控管理系统的大型起重机械不予使用。
针对此情况,设计一款能够准确采集起重机械起升或下降时的高度,是满足特种检测要求和安全监控的一种必要装备。
技术实现要素:
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本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种结构简单、造价低廉、测量快速准确的用于起重机的高度信号采集电路。
本实用新型是通过如下技术方案实现的:一种用于起重机的高度信号采集电路,包括
旋转电位器电路,用于发出阻抗变化量,
信号调理电路,与旋转电位器电路连接,用于将阻抗变化量转化为低阻抗输出的差分信号,
滤波电路,与信号调理电路连接,对低阻抗的差分信号进行滤波处理,
A/D转换电路,与滤波电路连接,用于将低阻抗输出的差分信号转化为16位数字信号值,
CPU电路,与A/D转换电路连接,用于读取A/D转换的信号值并进行运算比对,
声光报警电路,与CPU电路连接,用于接收CPU电路发出的信号,发出声光报警及干接点断开的命令。
为了实现准确测量,本实用新型设计了一款特殊的信号调理电路,所述信号调理电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻及灵敏度调节电阻,所述第一电阻与第二电阻串联形成第一桥路,所述第三电阻与第四电阻串联形成第二桥路,所述滤波电路入口端的一端设置在第一电阻和第二电阻之间,滤波电路入口端的另一端设置在第三电阻和第四电阻之间,所述第五电阻与旋转电位器电路内的可变电阻串联形成调压电路,所述第一桥路、第二桥路及调压电路并联形成差分电路,所述可变电阻两端分别与滤波电路入口端的两端连接,所述灵敏度调节电阻与差分电路串联连接。
在本实用新型一较佳实施例中,所述A/D转换电路采用HX710转换器。
在本实用新型一较佳实施例中,所述CPU电路采用STC12C5608AD型单片机。
本实用新型用于起重机的高度信号采集电路的有益效果是:该高度信号采集电路通过将旋转电位器的阻抗变化量转换成差分信号读入CPU,通过CPU运算比对标准值从而准确监控起重机的升降高度,并能够提醒操作人员发生危险时及时切断起重机继续向危险的方向运行,从而达到保护起重机械的功能,避免安全事故的发生。
附图说明
图1为本实用新型用于起重机的高度信号采集电路的结构示意图;
图2为本实用新型的电路图;
图中1.旋转电位器电路,2.信号调理电路,3.滤波电路,4.A/D转换电路,5.CPU电路,6.声光报警电路。
具体实施方式:
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述,以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解,从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。本实用新型所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型,而非用以限制本实用新型。
如图1、图2所示,一种用于起重机的高度信号采集电路,包括
旋转电位器电路1,用于发出阻抗变化量,
信号调理电路2,与旋转电位器电路1连接,用于将阻抗变化量转化为低阻抗输出的差分信号,
滤波电路3,与信号调理电路2连接,对低阻抗的差分信号进行滤波处理,
A/D转换电路4,与滤波电路3连接,用于将低阻抗输出的差分信号转化为16位数字信号值,
CPU电路5,与A/D转换电路4连接,用于读取A/D转换的信号值并进行运算比对,
声光报警电路6,与CPU电路5连接,用于接收CPU电路5发出的信号,发出声光报警及干接点断开的命令。
作为优选,所述A/D转换电路4采用HX710转换器。
作为优选,所述CPU电路5采用STC12C5608AD型单片机。
当起重机起升时,将旋转电位器的阻抗变化量通过该电路转换成低阻抗输出的差分信号,然后通过高阻抗输入的差分信号A/D转换器将高度对应的差分信号读入CPU。最后通过CPU运算比对,如起升高度超过标准值,CPU便发送声光报警和干接点断开的命令,提醒操作人员并切断起重机械继续向危险的方向运行,从而达到保护起重机械的功能,避免安全事故的发生。
如图2所示的信号调理电路2,所述信号调理电路2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及灵敏度调节电阻RX,所述第一电阻R1与第二电阻R2串联形成第一桥路,所述第三电阻R3与第四电阻R4串联形成第二桥路,所述滤波电路入口端的一端设置在第一电阻R1和第二电阻R2之间(图中A点),滤波电路入口端的另一端设置在第三电阻R3和第四电阻R4之间(图中B点),所述第五电阻R5与旋转电位器电路内的可变电阻RP串联形成调压电路,所述第一桥路、第二桥路及调压电路并联形成差分电路,所述可变电阻RP两端分别与滤波电路入口端的两端连接,所述灵敏度调节电阻RX与差分电路串联连接。
当旋转电位器内的可变电阻RP的电阻发生变化时,图中A、B点的电压也发生变化,从而产生差分信号。比如,当可变电阻RP上的箭头向右移动时(以图2中的方向为基准),B点电压变低,A点电压则相应变高,而当可变电阻RP上的箭头处于中心时,A、B点的电压相同,灵敏度调节电阻RX可以控制差分信号输出的强度及灵敏度。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。