专利名称：一种监测特定幅值范围内信号时间的同步装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监测特定幅值范围内信号时间的同步装置，属于电子控制领 域。
背景技术：
在电子控制领域中，经常需要采集传感器或变送器输出的特定幅值的模拟信号的 工作时间，一方面用于系统鲁棒性，负荷率等性能的分析，另一方面可以作为系统控制方式 的触发条件。但是目前国内的装置只能记录脉冲信号，而对于连续变化的模拟信号则无能 无力。
发明内容本实用新型专利目的在于提供一种监测特定幅值范围内信号时间的同步装置，其 通过检测传感器或变送器输出的标准信号的幅值变化，来触发脉冲计时器进行计时，实现 了对特定幅值内的电压值或电流值等模拟信号的工作时间累加；一方面能够用于分析系统 鲁棒性，负荷率等性能参数，另一方面本身输出两路触点信号，从而可以作为系统的控制方 式的触发条件。本实用新型的技术方案是这样实现的监测特定幅值范围内信号时间的同步装 置，由两个脉冲计时器、电源稳压电路、电源转换电路、采样保持电路、阈值设置电路、信号 比较电路、脉冲计时器激励电路组成；其特征在于电源稳压电路将外部电源转换成12V稳 定电压并送入到电源转换电路中，阈值设置电路接受电源转换电路传输来的稳定的电压信 号，阈值设置电路设定上下限阈值；信号比较电路接受采样保持电路在传感器或变送器所 采集到的标准电压信号，基于阈值设置电路所提供的上下限阈值，根据其内部逻辑算法，输 出两路逻辑信号，送入到脉冲计时器激励电路中；激励电路根据逻辑算法对应驱动相应的 脉冲计时器；所述的两个脉冲计时器分别记录模拟信号工作的总时间和特定幅值模拟信号工 作的时间，记录时间可以精确到IOms ；所述的电源稳压电路可以将5-36V供电电源转换为12V稳定电压输出为信号处理 IC提供0-12V的上下限阈值。本实用新型的积极效果是可以检验各种线制变送器是否损坏，真正实现了一机多 用。整个装置不需要进行复杂的程序编程，成本低，可移植性强，填补了国内空白，避免了进 口昂贵的外国设备，因此具有较高的经济价值。
图1是本实用新型的系统内部结构框图。图2是本实用新型的电路原理图。图3是本实用新型在液位控制系统中的应用原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述如图1所示，监测特定幅值范围内 信号时间的同步装置，由两个脉冲计时器、电源稳压电路、电源转换电路、采样保持电路、阈 值设置电路、信号比较电路、脉冲计时器激励电路组成；其特征在于电源稳压电路将外部 电源转换成12V稳定电压并送入到电源转换电路中，阈值设置电路接受电源转换电路传输 来的稳定的电压信号，阈值设置电路设定上下限阈值；信号比较电路接受采样保持电路在 传感器或变送器所采集到的标准电压信号，基于阈值设置电路所提供的上下限阈值，根据 其内部逻辑算法，输出两路逻辑信号，送入到脉冲计时器激励电路中；激励电路根据逻辑算 法对应驱动相应的脉冲计时器；如图2，该同步装置由两个脉冲计时器、电源稳压电路、电源转换电路、采样保持 电路、阈值设置电路、信号比较电路、脉冲计时器激励电路等组成。两个脉冲计时器分别 用于记录模拟信号工作的总时间和特定幅值模拟信号工作的时间，记录时间可以精确到 10ms。电源稳压电路可以将5-36V供电电源转换为12V稳定电压输出。输出12V电压经过 电源转换电路和阈值设置电路为信号处理IC提供0-12V的上下限阈值。采样保持电路以 较高的采样频率采集外部传感器或变送器输出的模拟信号，送入信号处理IC的输入端。采 样保持电路的应用保证了模拟信号的幅值接近阈值时，信号处理IC的输出信号不会随模 拟信号的波动而出现较大的抖动。信号处理IC比较输入信号与阈值，输出0或12V的比较 信号，两路比较信号送入脉冲计时器激励电路。当按下测量键后，总工作时间计时器开始计 时，只有当模拟量的幅值达到设定的阈值范围内，激励电路才能驱动脉冲计时器计时。当关 闭测量键后，两路计时器同时停止计时，按下复位键后，将计时器清零。如图3所示，同步装置在发动机进气空调控制系统中的应用，当新安装一套新的 控制系统后，我们需要检验系统能否有效地控制空调水箱中的液位，即系统是否拥有稳定 的鲁棒性。将同步装置连接到液位变送器与进气空调系统信号接口处。根据液位变送器特 点，设定同步装置的上下阈值。依次按下电源键和测量键后，总工作计时器开始计时，当液 位低于或高于设定的限位时，表示液位超限信号计时器开始计时。根据使用要求，我们希望 水箱液位出现变化时，系统能够较快地调节液位到设定范围内，即液位超限信号的时间占 总工作时间的比率应该小。当该比率较大时，调节控制系统的PID参数，最终实现系统控制 性能达到最佳，即具有良好的鲁棒性。系统检验完毕后，在同步装置上接上报警电路，设定计时装置的报警时间(报警 时间要根据各个系统调节时间而设定)，保证控制系统或液位变送器出现故障后，工作人员 能够第一时间发现故障。当出现故障时，工作人员来到现场后，首先复位同步装置并将装置 的上限调至最大。将液位变送器从水箱中取出，根据同步装置和变送器的原理，液位超限信 号计时器应该停止计时，如果仍然不断计时，就可以判断液位变送器已损坏，这样最大程度 地提高了维修效率。
权利要求监测特定幅值范围内信号时间的同步装置，由两个脉冲计时器、电源稳压电路、电源转换电路、采样保持电路、阈值设置电路、信号比较电路、脉冲计时器激励电路组成；其特征在于电源稳压电路将外部电源转换成12V稳定电压并送入到电源转换电路中，阈值设置电路接受电源转换电路传输来的稳定的电压信号，阈值设置电路设定上下限阈值；信号比较电路接受采样保持电路在传感器或变送器所采集到的标准电压信号，基于阈值设置电路所提供的上下限阈值，根据其内部逻辑算法，输出两路逻辑信号，送入到脉冲计时器激励电路中；激励电路根据逻辑算法对应驱动相应的脉冲计时器。
专利摘要本实用新型涉及一种监测特定幅值范围内信号时间的同步装置，其特征在于电源稳压电路将外部电源转换成1 2V稳定电压并送入到电源转换电路中，阈值设置电路接受电源转换电路传输来的稳定的电压信号，阈值设置电路设定上下限阈值；信号比较电路接受采样保持电路在传感器或变送器所采集到的标准电压信号，基于阈值设置电路所提供的上下限阈值，根据其内部逻辑算法，输出两路逻辑信号，送入到脉冲计时器激励电路中；激励电路根据逻辑算法对应驱动相应的脉冲计时器。可以检验各种线制变送器是否损坏，真正实现了一机多用。整个装置不需要进行复杂的程序编程，成本低，可移植性强，填补了国内空白，避免了进口昂贵的外国设备，因此具有较高的经济价值。
文档编号G05B19/02GK201654497SQ20092009486
公开日2010年11月24日 申请日期2009年11月27日 优先权日2009年11月27日
发明者祝恒坤, 赵永强, 陈宏 申请人:中国第一汽车集团公司