一种起重机监控系统无线增量编码器技术方案

一种起重机监控系统无线增量编码器，包括EMC供电安全保护电路、ACDC隔离保护电路、锂电池充电管理电路、增量编码器信号处理及无线发射电路、无线接收电路，EMC供电安全保护电路的电源输入端用于连接起重机的电机相线，EMC供电安全保护电路的安全电源输出端连接ACDC隔离保护电路的交流电源输入端，ACDC隔离保护电路的直流电源输出端连接锂电池充电管理电路的充电电源输入端，锂电池充电管理电路的电池连接端连接可充电锂电池，锂电池充电管理电路的供电输出端连接增量编码器信号处理及无线发射电路的供电输入端；所述无线接收电路的信号输出端用于连接起重机控制器的增量编码器信号输入端。信号输入端。信号输入端。

【技术实现步骤摘要】
一种起重机监控系统无线增量编码器


[0001]本技术涉及起重机监控系统中的增量编码器
，尤其涉及一种起重机监控系统无线增量编码器。

技术介绍

[0002]根据国家标准GB28264
‑
2017的要求，需要测量起重机的行程及高度/或运行深度,增量编码器由于性价比高，安装相对方便，在起重机的监控系统中大量应用。
[0003]在实际应用中发现，编码器到控制器之间距离比较长,一般2m—50m不等，另外起重机一般都有大功率的变频器，当起重机吊装作业时，起升或运行变频器会产生大量的谐波干扰。经过试验发现，这些增量编码器的计数值很容易受到来自电机或变频器的干扰，起重机吊装开始后，这些增量编码器的计数值会成千成千的往上涨，行程或者高度的测量也跟着变得与实际相比很离谱，严重影响了起重机监控系统的正常运行。
[0004]经过大量的试验发现，谐波干扰是从增量编码器的信号线串入控制器，导致增量编码器计数值突变，从而导致行程和高度计量误差超大。信号线越长，引入的干扰越严重。
[0005]严重的时候，增量编码器的计数值不管方向如何变化，计数值一直向一个方向变化，导致这种现象的根本原因就是干扰太大，编码器计数值增减的变化没有干扰引起的增量大，因此直观的感觉就是编码器值只增不减或者只减不增，经过一段时间的运行，增量编码器的计数值高达几亿甚至几十亿，严重影响了起重机监控系统的正常运行。
[0006]如何将增量编码器的线缩短到干扰消除以便增量编码器计数准确可靠，是目前亟待解决的问题。
技术内容
[0007]本技术的目的是针对市场上现有增量编码器在起重机监控系统中应用的不足，提供一种可靠的、方便现场安装的无线增量编码器。
[0008]一种起重机监控系统无线增量编码器，其中：包括EMC供电安全保护电路、ACDC隔离保护电路、锂电池充电管理电路、增量编码器信号处理及无线发射电路、无线接收电路，EMC供电安全保护电路的电源输入端用于连接起重机的电机相线，EMC供电安全保护电路的安全电源输出端连接ACDC隔离保护电路的交流电源输入端，ACDC隔离保护电路的直流电源输出端连接锂电池充电管理电路的充电电源输入端，锂电池充电管理电路的电池连接端连接可充电锂电池，锂电池充电管理电路的供电输出端连接增量编码器信号处理及无线发射电路的供电输入端；所述无线接收电路的信号输出端用于连接起重机控制器的增量编码器信号输入端。
[0009]进一步的，所述的起重机监控系统无线增量编码器，其中：所述EMC供电安全保护电路包括保险管FU、负温度系数热敏电阻NTC、压敏电阻RV、泄放电阻RES、第一安规电容CX1、第二安规电容CY1、第三安规电容CY2、共模电感LCM，起重机的电机相线包括L1相线、L2相线以及PE地线，共模电感LCM的输入端第一接脚连接L1相线，共模电感LCM的输入端第二
接脚连接 L2相线，共模电感LCM的输出端用于连接ACDC隔离保护电路的交流电源输入端；共模电感LCM的输入端第一接脚与L1相线之间串接保险管FU；保险管FU与共模电感LCM的输入端第一接脚之间串接负温度系数热敏电阻NTC；保险管FU与负温度系数热敏电阻NTC之间的中间接点与L2相线之间并接压敏电阻RV；
[0010]负温度系数热敏电阻NTC与L1相线之间的中间接点与L2相线之间并接泄放电阻RES；负温度系数热敏电阻NTC与L1相线之间的中间接点与L2相线之间还并接第一安规电容CX1，负温度系数热敏电阻NTC与L1相线之间的中间接点与
[0011]地线PE之间并接第二安规电容CY1；L2相线与地线PE之间并接第三安规电容CY2。
[0012]进一步的，所述的起重机监控系统无线增量编码器，其中：所述ACDC隔离保护电路包括ACDC隔离变换芯片HIECUBE、LCπ型滤波器以及第三电容C3， LCπ型滤波器包括滤波电感LDM、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2；ACDC 隔离变换芯片HIECUBE的交流电源输入端两接脚分别对应连接共模电感LCM 的输出端两接脚；ACDC隔离变换芯片HIECUBE的直流电源输出端连接滤波电感LDM的第一端，滤波电感LDM的第二端用于输出滤波后的直流电源Vo+，第一滤波电容C1并接在ACDC隔离变换芯片HIECUBE的直流电源输出端与接地端之间，
[0013]第二滤波电容C2并接在滤波电感LDM的第二端与接地端之间；第三电容 C3也并接在滤波电感LDM的第二端与接地端之间。
[0014]进一步的，所述的起重机监控系统无线增量编码器，其中：所述锂电池充电管理电路包括锂电池充电管理芯片TP5100、4.2V锂电池，锂电池充电管理芯片TP5100的电源输入端用于连接滤波电感LDM的第二端，用于输入滤波后的直流电源Vo+，锂电池充电管理芯片TP5100的接地端接地；锂电池充电管理芯片TP5100的锂电池充放电连接端连接4.2V锂电池的充放电连接端；锂电池充电管理芯片TP5100的供电输出端用于连接增量编码器信号处理及无线发射电路的供电输入端。
[0015]进一步的，所述的起重机监控系统无线增量编码器，其中：所述增量编码器信号处理及无线发射电路包括DCDC稳压电路、CPU、增量编码器、无线发射器，DCDC稳压电路的供电输入端用于连接锂电池充电管理芯片TP5100的供电输出端，DCDC稳压电路的供电输出端连接CPU和无线发射器的供电输入端；增量编码器的供电输入端连接锂电池充电管理芯片TP5100的供电输出端；
[0016]增量编码器的数据输入/输出端连接CPU的增量编码数据信号输入/输出端，CPU的待发射无线信号输出端连接无线发射器的信号输入端。
[0017]进一步的，所述的起重机监控系统无线增量编码器，其中：所述的CPU、无线发射器以及对应无线接收电路中的无线接收器采用集成了单片机和无线收发器的zigbee芯片CC2530F256。
[0018]进一步的，所述的起重机监控系统无线增量编码器，其中：所述增量编码器的数据输出线路小于10厘米。
[0019]进一步的，所述的起重机监控系统无线增量编码器，其中：所述增量编码器的数据输出线路小于5厘米。
[0020]本技术提供的起重机监控系统无线增量编码器，通过EMC供电安全保护电路、ACDC隔离保护电路、锂电池充电管理电路、增量编码器信号处理及无线发射电路、无线接收电路，将增量编码器的输出数据通过无线形式发送给控制其，从而实现把增量编码器的线
路缩短，避免现场干扰；另外，锂电池充电管理电路对电池自动充电、各电路供电的设计非常方便，很容易安装，应用于起重机的监控系统中，用于测量起重机的行程或者高度，便于推广应用。
附图说明
[0021]图1所示为本技术起重机监控系统无线增量编码器的电路原理图。
[0022]图2为锂电池充电管理芯片TP5100控制电池充放电的电路图；
[0023]图3为zigbee芯片CC2530F256的管脚图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种起重机监控系统无线增量编码器，其特征在于：包括EMC供电安全保护电路、ACDC隔离保护电路、锂电池充电管理电路、增量编码器信号处理及无线发射电路、无线接收电路，EMC供电安全保护电路的电源输入端用于连接起重机的电机相线，EMC供电安全保护电路的安全电源输出端连接ACDC隔离保护电路的交流电源输入端，ACDC隔离保护电路的直流电源输出端连接锂电池充电管理电路的充电电源输入端，锂电池充电管理电路的电池连接端连接可充电锂电池，锂电池充电管理电路的供电输出端连接增量编码器信号处理及无线发射电路的供电输入端；所述无线接收电路的信号输出端用于连接起重机控制器的增量编码器信号输入端。2.如权利要求1所述的起重机监控系统无线增量编码器，其特征在于：所述EMC供电安全保护电路包括保险管FU、负温度系数热敏电阻NTC、压敏电阻RV、泄放电阻RES、第一安规电容CX1、第二安规电容CY1、第三安规电容CY2、共模电感LCM，起重机的电机相线包括L1相线、L2相线以及PE地线，共模电感LCM的输入端第一接脚连接L1相线，共模电感LCM的输入端第二接脚连接L2相线，共模电感LCM的输出端用于连接ACDC隔离保护电路的交流电源输入端；共模电感LCM的输入端第一接脚与L1相线之间串接保险管FU；保险管FU与共模电感LCM的输入端第一接脚之间串接负温度系数热敏电阻NTC；保险管FU与负温度系数热敏电阻NTC之间的中间接点与L2相线之间并接压敏电阻RV；负温度系数热敏电阻NTC与L1相线之间的中间接点与L2相线之间并接泄放电阻RES；负温度系数热敏电阻NTC与L1相线之间的中间接点与L2相线之间还并接第一安规电容CX1，负温度系数热敏电阻NTC与L1相线之间的中间接点与地线PE之间并接第二安规电容CY1；L2相线与地线PE之间并接第三安规电容CY2。3.如权利要求2所述的起重机监控系统无线增量编码器，其特征在于：所述ACDC隔离保护电路包括ACDC隔离变换芯片HIECUBE、LCπ型滤波器以及第三电容C3，LCπ型滤波器包括滤波电感LDM、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2；ACDC隔离变换芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：张运良，席军辉，
申请(专利权)人：郑州恺德尔科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：