一种双向加速度过载继电器及其运行方法技术

本发明专利技术公开一种双向加速度过载继电器及其运行方法，包括加速度电路、偏移调理电路、滤波电路、双向判别电路、单稳态输出电路和功率输出电路。当加速度信号经过偏移调理电路后，对其正负方向的加速度信号幅度进行调整，以适用于单电源供电电路，从而避免了必须采用正、负双电源供电的局限。调整后的信号经过常规的低通滤波电路后，采用双向判别电路对其进行判断，以实现无论是正向或是负向加速度达到动作阈值后，都能触发单稳态输出电路的功能，确保过载信号的有效输出，从而提高了加速度过载继电器的可靠性。

A bidirectional acceleration overload relay and its operation method

The invention discloses a bidirectional acceleration overload relay and its operation method, which comprises an acceleration circuit, an offset conditioning circuit, a filtering circuit, a bidirectional discrimination circuit, a monostable output circuit and a power output circuit. When the acceleration signal passes through the offset conditioning circuit, the amplitude of the acceleration signal in the positive and negative directions is adjusted to be suitable for the single power supply circuit, so as to avoid the limitation of using the positive and negative power supply. After the adjusted signal passes through the conventional low-pass filter circuit, the bi-directional discrimination circuit is used to judge it, so as to realize the function of triggering the monostable output circuit no matter the positive or negative acceleration reaches the action threshold, so as to ensure the effective output of the overload signal and improve the reliability of the acceleration overload relay.

【技术实现步骤摘要】
一种双向加速度过载继电器及其运行方法
本专利技术涉及继电器
，具体涉及一种双向加速度过载继电器及其运行方法。
技术介绍
加速度过载继电器是指触点状态受其敏感到的加速度控制，当加速度达到某一值时，触点动作(闭合或断开)的一种继电器。目前已知的加速度过载继电器均采用的是敏感轴向(如X，Y，Z)中单一方向的加速度，如+X方向，-Y方向等，只有在规定的方向上，加速度达到动作阈值，继电器触点才会动作。然而，在实际的碰撞过程中，产生的加速度信号，近似于幅值衰减的正负双向脉冲，只对其一个方向进行判断，可能会错过反方向最大峰值脉冲，导致加速度过载继电器对加速度信号不响应。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有仅敏感单向加速度过载继电器可靠性不高的问题，提供一种双向加速度过载继电器及其运行方法。为解决上述问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种双向加速度过载继电器，包括加速度电路滤波电路、双向判别电路、单稳态输出电路和功率输出电路。加速度电路的输出端连接滤波电路的输入端；滤波电路的输出端连接双向判别电路的输入端，双向判别电路的输出端连接单稳态输出电路的输入端，单稳态输出电路输出端连接功率输出电路。上述方案中，双向判别电路包括电阻R8-R15，二极管RD2、RD3，以及运算放大器K3、K4；电阻R8和R13的一端相连后，形成双向判别电路的输入端；电阻R8的另一端连接运算放大器K3的同相输入端，电阻R13的另一端连接运算放大器K4的同相输入端；电阻R12连接在运算放大器K3的同相输入端与电源负极之间；电阻R14连接在电源正极与运算放大器K3的反相输入端之间；电阻R15连接在运算放大器K3的反相输入端与电源负极之间；电阻R9连接在运算放大器K4的同相输入端与电源负极之间；电阻R10连接在电源正极与运算放大器K4的反相输入端之间；电阻R11连接在运算放大器K4的反相输入端与电源负极之间；运算放大器K3的输出端连接二极管RD2的阳极，运算放大器K4的输出端连接二极管RD3的阳极，二极管RD2和RD3的阴极形成双向判别电路的输出端。上述方案中，单稳态输出电路包括电阻R16-R19，电容C3，以及运算放大器K5；电阻R17的一端形成单稳态输出电路的输入端；电阻R17的另一端连接运算放大器K5的同相输入端；电容C3与电阻R19并联后，连接在运算放大器K5的同相输入端与电源负极之间；电阻R16连接在电源正极与运算放大器K5的反相输入端之间；电阻R18连接在运算放大器K5的反相输入端与电源负极之间；运算放大器K5的输出端形成单稳态输出电路的输出端。上述方案中，滤波电路为二阶低通滤波电路。上述方案中，滤波电路包括电阻R6、R7，电容C1、C2，以及运算放大器K2；电阻R7的一端形成滤波电路的输入端，电阻R7的另一端经由电阻R6连接运算放大器K2的同相输入端；电容C2的一端连接在电阻R6与电阻R7之间，电容C2的另一端连接在运算放大器K2的反相输入端；电容C1连接在运算放大器K2的同相输入端与电源负极之间；运算放大器K2的反相输入端与其输出端连接；运算放大器K2的输出端形成滤波电路的输出端。作为改进，所述双向加速度过载继电器，还进一步包括偏移调理电路，该偏移调理电路的输入端连接加速度电路的输出端连接，偏移调理电路的输出端连接滤波电路的输入端。上述方案中，偏移调理电路包括电阻R1-R5，以及运算放大器K1；电阻R2的一端形成偏移调理电路的输入端，电阻R2的另一端连接至运算放大器K1的同相输入端；电源正极通过电阻R3连接至运算放大器K1的同相输入端；电阻R4连接在运算放大器K1的同相输入端与电源负极之间；电阻R1连接在运算放大器K1的反相输入端与电源负极之间；电阻R5连接在运算放大器K1的反相输入端与输出端之间；运算放大器K1的输出端形成偏移调理电路的输出端。上述方案中，加速度电路为加速度传感器或加速度敏感电路。一种双向加速度过载继电器的运行方法，其具体包括如下步骤：偏移调理电路对加速度电路采集到的加速度信号的幅度进行偏离调理，将负向加速度信号的幅值调节为正值，并使得同相等效输入电阻与反相等效输入电阻相等，以避免偏置电源产生附加的差模输入电压；滤波电路对经过偏移调理电路的加速度信号进行滤波，使小于或等于加速度过载继电器的工作频率的信号通过，对大于工作频率的信号进行衰减滤除；双向判别电路对经过滤波电路的加速度信号进行判别，当正向加速度信号的幅值大于正向过载阈值或负向加速度信号的幅值小于负向过载阈值时，向单稳态输出电路输出加速度过载信号；单稳态输出电路对双向判别电路输出的信号进行单稳态控制，当双向判别电路无输出时，单稳态输出电路处于稳定的状态到功率输出电路，当双向判别电路有输出时，单稳态输出电路进行暂稳态输出到功率输出电路。与现有技术相比，本专利技术具有如下特点：1、通过双向加速度过载继电器电路，对碰撞产生的加速度信号的正、负向幅值同时进行判断，无论是正向或是负向加速度达到动作阈值后，经过双向判别电路后，都能触发单稳态输出电路的功能，确保过载信号的有效输出，从而提高了加速度过载继电器的可靠性；2、在双向加速度过载继电器电路中引入了偏移调理电路，对输入的正负方向加速度信号幅度进行调整，使其采用单电源即可实现加速度信号正负双向的判断功能，从而有效避免了采用正负双电源供电电路所导致额元器件成本增加和难以小型化集成应用的不足。附图说明图1为一种双向加速度过载继电器的电路原理图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，对本专利技术进一步详细说明。一种双向加速度过载继电器，如图1所示，包括加速度电路，偏移调理电路，滤波电路，双向判别电路，单稳态输出电路，以及功率输出电路。其中加速度电路为加速度传感器或加速度敏感电路，加速度传感器或加速度敏感电路产生的加速度信号，通过偏移调理电路的输入端进入到偏移调理电路，偏移调理电路的输出端连接到滤波电路的输入端，滤波电路的输出端连接到双向判别电路的输入端，双向判别电路的输出端连接到单稳态输出电路的输入端，单稳态输出电路输出端连接到功率输出电路。当加速度信号经过偏移调理电路后，对其正负方向的加速度信号幅度进行调整，以适用于单电源供电电路，从而避免了必须采用正、负双电源供电的局限。调整后的信号经过常规的低通滤波电路后，采用双向判别电路对其进行判断，以实现无论是正向或是负向加速度达到动作阈值后，都能触发单稳态输出电路的功能，确保过载信号的有效输出，从而提高了加速度过载继电器的可靠性。所述偏移调理电路包括电阻R1、R2、R3、R4、R5以及运算放大器K1。加速度信号通过电阻R2连接至运算放大器K1的同相输入端；供电电源通过电阻R3连接至运算放大器K1的同相输入端；电阻R4连接在运算放大器K1的同相输入端与电源负之间；电阻R1连接在运算放大器K1的反相输入端与电源负之间；电阻R5连接在运算放大器K1的反相输入端与输出端之间；经过偏移调理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双向加速度过载继电器，包括加速度电路和功率输出电路；其特征是，还进一步包括滤波电路、双向判别电路和单稳态输出电路；/n加速度电路的输出端连接滤波电路的输入端；滤波电路的输出端连接双向判别电路的输入端，双向判别电路的输出端连接单稳态输出电路的输入端，单稳态输出电路输出端连接功率输出电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种双向加速度过载继电器，包括加速度电路和功率输出电路；其特征是，还进一步包括滤波电路、双向判别电路和单稳态输出电路；
加速度电路的输出端连接滤波电路的输入端；滤波电路的输出端连接双向判别电路的输入端，双向判别电路的输出端连接单稳态输出电路的输入端，单稳态输出电路输出端连接功率输出电路。


2.根据权利要求1所述的一种双向加速度过载继电器，其特征是，双向判别电路包括电阻R8-R15，二极管RD2、RD3，以及运算放大器K3、K4；
电阻R8和R13的一端相连后，形成双向判别电路的输入端；电阻R8的另一端连接运算放大器K3的同相输入端，电阻R13的另一端连接运算放大器K4的同相输入端；
电阻R12连接在运算放大器K3的同相输入端与电源负极之间；电阻R14连接在电源正极与运算放大器K3的反相输入端之间；电阻R15连接在运算放大器K3的反相输入端与电源负极之间；
电阻R9连接在运算放大器K4的同相输入端与电源负极之间；电阻R10连接在电源正极与运算放大器K4的反相输入端之间；电阻R11连接在运算放大器K4的反相输入端与电源负极之间；
运算放大器K3的输出端连接二极管RD2的阳极，运算放大器K4的输出端连接二极管RD3的阳极，二极管RD2和RD3的阴极形成双向判别电路的输出端。


3.根据权利要求1所述的一种双向加速度过载继电器，其特征是，单稳态输出电路包括电阻R16-R19，电容C3，以及运算放大器K5；
电阻R17的一端形成单稳态输出电路的输入端；电阻R17的另一端连接运算放大器K5的同相输入端；电容C3与电阻R19并联后，连接在运算放大器K5的同相输入端与电源负极之间；电阻R16连接在电源正极与运算放大器K5的反相输入端之间；电阻R18连接在运算放大器K5的反相输入端与电源负极之间；运算放大器K5的输出端形成单稳态输出电路的输出端。


4.根据权利要求1所述的一种双向加速度过载继电器，其特征是，滤波电路为二阶低通滤波电路。


5.根据权利要求1或4所述的一种双向加速度过载继电器，其特征是，滤波电路包括电阻R6、R7，电容C1、C2，以及运算放大器K2；
电阻R7的一端形成滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建军，蔡黎彬，杨莹，
申请(专利权)人：桂林航天电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45