頻率脈沖信號處理電路制造技術

本實用新型專利技術提供一種頻率脈沖信號處理電路，它包括微處理器電路、信號隔離電路、信號采樣電路和波形修整電路，其中，所述信號隔離電路包括分壓電阻和光耦芯片，所述信號采樣電路包括下拉電阻，所述波形修整電路包括反相器，所述分壓電阻一端連接所述光耦芯片的陽極，所述光耦芯片的陰極接地，所述光耦芯片的集電極用于接工作電源，所述光耦芯片的發射極分別連接所述下拉電阻一端和所述反相器的輸入端，所述下拉電阻另一端接地，所述反相器的輸出端連接所述微處理器電路。該信號處理電路具有設計科學、簡單實用、信號采集速度快、信號甄別準確、可靠性高的優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

頻率脈沖信號處理電路
本技術涉及一種信號處理裝置，具體的說，涉及了一種頻率脈沖信號處理電路。
技術介紹
現有煤礦安全監控系統中，各種傳感器的信號傳輸方式大多使用的是頻率脈沖方式，而監控分站采用外部中斷加開關轉換輪詢方式對多路各種傳感器發出的頻率脈沖信號進行計數方式采集信號，然后再根據頻率計算出相應的傳感器采集到的數據，最后監控分站把這些數據傳送到地面的電腦上進行相關數據處理。上述頻率脈沖信號采集方式在原理上存在著嚴重缺陷1、在井下實際使用時，由于存在著各種干擾，監控分站接收到數據后應進行甄別，這樣反應時間就會變的很慢，因此，受反應時間的限制，這種甄別工作難以有效進行，導致分站接收到數據后只能經過簡單處理后就直接斷電并上傳中心站，根本沒有時間進行是否為干擾信號的判斷，如果監控分站接收的數據較多，就會加劇分站誤報警、誤斷電的概率，這樣反而降低了系統的可靠性； 2、在同一時間內，監控分站不能同時對多個傳感器發出的頻率脈沖信號進行采集監控分站對多個傳感器發送的頻率脈沖信號進行采集時，需要監控分站內的處理器對開關轉換進行控制，每次連接一個傳感器的信號，對多個傳感器要進行來回切換，切換的過程需要時間，這樣就做不到對每個傳感器的發送來的數據進行監控；3、上千伏的瞬變脈沖信號疊加到信號線上后，單片機無法識別干擾與采集信號，易出現數字錯亂、胡亂報警等頑癥。為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
技術實現思路
本技術的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種設計科學、簡單實用、信號采集速度快、信號甄別準確、可靠性高的頻率脈沖信號處理電路。為了實現上述目的，本技術所采用的技術方案是一種頻率脈沖信號處理電路，它包括微處理器電路、信號隔離電路、信號采樣電路和波形修整電路，其中，所述信號隔離電路包括分壓電阻和光耦芯片，所述信號采樣電路包括下拉電阻，所述波形修整電路包括反相器，所述分壓電阻一端連接所述光耦芯片的陽極，所述光耦芯片的陰極接地，所述光耦芯片的集電極用于接工作電源，所述光耦芯片的發射極分別連接所述下拉電阻一端和所述反相器的輸入端，所述下拉電阻另一端接地，所述反相器的輸出端連接所述微處理器電路。本技術相對現有技術具有實質性特點和進步，具體的說，該頻率脈沖信號處理電路具有以下優點I、同一時間內，可以對多個傳感器發出的頻率脈沖信號進行采集，即，采用多通道同時采集，不需要開關轉換。2、采用對單個頻率脈沖信號的寬度進行計算得出其頻率值，這樣監控分站可以甄別出是傳感器發出頻率脈沖信號還是由干擾引起的頻率脈沖，因為干擾引起的頻率脈沖與傳感器發出的頻率信號特征不一樣。3、監控分站能對實時數據做出及時反應，S卩，采用多通道同時采集，不需要開關轉換，這樣切換的過程需要時間就省了下來。附圖說明圖I是所述頻率脈沖信號處理電路的結構示意圖。圖2是所述頻率脈沖信號處理電路的局部電路原理圖。具體實施方式下面通過具體實施方式，對本技術的技術方案做進一步的詳細描述。如圖I和圖2所示，一種頻率脈沖信號處理電路，它包括微處理器電路、信號隔離電路、信號采樣電路、波形修整電路、通訊電路、顯示電路、數據存儲電路、控制輸出電路和紅外遙控電路，其中，所述信號隔離電路包括分壓電阻和光耦芯片，所述信號采樣電路包括下拉電阻，所述波形修整電路包括反相器，所述分壓電阻一端連接所述光耦芯片的陽極，所述光耦芯片的陰極接地，所述光耦芯片的集電極用于接工作電源，所述光耦芯片的發射極分別連接所述下拉電阻一端和所述反相器的輸入端，所述下拉電阻另一端接地，所述反相器的輸出端連接所述微處理器電路。監控分站收到各個傳感器發送的頻率脈沖信號后，先經過分壓電阻消除部分干擾信號，再經光耦芯片進行光電隔離，然后，經下拉電阻采樣出來，在采樣的過程中，把部分干擾信號濾掉，再經反相器輸出比較標準的頻率脈沖信號，最后，送入微處理器電路進行計算和處理，微處理器電路接收到傳感器發送出來的、經過處理的頻率脈沖信號后，將進行進一步的甄別，把在電路中無法去掉的干擾頻率脈沖信號經過甄別后去掉。監控分站收到各個傳感器發送的頻率脈沖信號后，先經過分壓電阻把具有破壞性的頻率脈沖信號進行濾除，由于部分干擾頻率脈沖信號的電流很小，經過820R/0. 5W的分壓電阻，可以把干擾頻率脈沖信號的能量給消耗掉，如果頻率脈沖信號的電流很小，再加上分壓電阻的分壓，就無法使光耦芯片內的LED工作，光耦芯片的輸出端就不會導通，光耦芯片的輸出端就沒有頻率脈沖信號的形成，這樣就可以減少部分干擾，而傳感器發送出來的頻率脈沖信號經過分壓電阻后，能夠使光耦芯片內的LED正常工作，光耦芯片的輸出端能夠導通，即，在光耦芯片的輸出端能夠形成頻率脈沖信號；然后，再經光耦芯片進行信號隔離把具有破壞性的頻率脈沖信號進行隔離，以防止燒壞其它電路；為了保證其頻率信號在低電平時的可靠性，在信號輸出端加一個1000毆的下拉電阻,在高電平時不影響信號； 為了進一步保證其頻率信號的可靠性，再經過一個型號為74HC04的反相器，進一步修整頻率信號波型。傳感器發送出來的頻率脈沖信號是有個范圍的，頻率值超出范圍的就認為是由干擾引起的頻率脈沖信號，將其丟掉，不作為數據處理，基于此，經過修整后的頻率脈沖信號進入到具有捕捉功能的微處理器引腳上，根據頻率脈沖信號的上升沿與下一個上升沿之間有個時間差，用單位時間除以這個時間差就得出了頻率脈沖信號的頻率值，再根據這個頻率值進行比較處理，判斷其是否是傳感器發送出的頻率脈沖信號。本實施例中，微處理器電路連接了四路由信號隔離電路、信號采樣電路和波形修整電路構成的信號處理電路，包括有分壓電阻R1-R4、下拉電阻R5-R8、光耦芯片U2、反相器 U1A、反相器U1B、反相器U1C、反相器U1D。該頻率脈沖信號處理電路采用軟件處理加電路處理相結合的方法，解決了現有技術中頻率脈沖信號采集慢、無法甄別干擾頻率脈沖信號、監控分站實時數據反應慢、不能同時多通道同時采集的問題，進而解決了監控分站誤報警、誤斷電的安全問題，大大提高了煤礦安全監控系統的可靠性。最后應當說明的是以上實施例僅用以說明本技術的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本技術進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解依然可以對本技術的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本技術技術方案的精神，其均應涵蓋在本技術請求保護的技術方案范圍當中。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種頻率脈沖信號處理電路，其特征在于：它包括微處理器電路、信號隔離電路、信號采樣電路和波形修整電路，其中，所述信號隔離電路包括分壓電阻和光耦芯片，所述信號采樣電路包括下拉電阻，所述波形修整電路包括反相器，所述分壓電阻一端連接所述光耦芯片的陽極，所述光耦芯片的陰極接地，所述光耦芯片的集電極用于接工作電源，所述光耦芯片的發射極分別連接所述下拉電阻一端和所述反相器的輸入端，所述下拉電阻另一端接地，所述反相器的輸出端連接所述微處理器電路。

【技術特征摘要】
1.一種頻率脈沖信號處理電路，其特征在于它包括微處理器電路、信號隔離電路、信號采樣電路和波形修整電路，其中，所述信號隔離電路包括分壓電阻和光耦芯片，所述信號采樣電路包括下拉電阻，所述波形修整電路包括反相器，所述分壓電阻...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高偉峰，肖延嶺，任春紅，李曉輝，李敬波，
申請(專利權)人：鄭州創威煤安科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：