船舶机舱转速传感器信号调理模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种船舶机舱转速传感器信号调理模块，其特点是，包括至少一过零转速信号调理支路和/或至少一不过零转速信号调理支路；过零转速信号调理支路包括滤波电路、过零转速信号调理电路、基准信号发生电路、比较电路、防抖电路；不过零转速信号调理支路包括滤波电路、不过零转速信号调理电路、基准信号发生电路、比较电路、防抖电路。滤波电路的输入端与转速传感器的输出端电连接，其输出端与调理电路的输入端电连接；基准信号发生电路的输出端与比较电路的基准信号输入端电连接；调理电路的输出端与比较电路的调理信号输入端电连接；比较电路的输出端与信号采集电路的输入端电连接。具有通用性强、体积小、功耗低、稳定性高、供电灵活等特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及船舶机舱自动化领域，尤其涉及一种将船舶机舱不同转速传感器信号转换成标准信号的通用转换模块。
技术介绍
随着高新技术的不断发展，柴油机已经广泛应用于石油钻井、动力发电、铁路牵弓丨、工程机械、各种船舶动力和汽车动力等领域，其运行状态的好坏，直接影响到整套机组的工作状况。而船用柴油机是船舶的主要动力设备，其工作状态对保障航运安全、提高运输效率、节约能源和降低消耗都是至关重要的。因此，必须对其进行状态监测，以确保系统处于最佳运行工况，这对提高设备的工作效率和维修质量是十分必要的。柴油机转速信号蕴含了丰富的与柴油机各缸工作性能有关的信息，反映了气缸的工作状态和工作质量，因此转速信号是监测柴油机状态的重要参数。船舶机舱不同厂商对 柴油机安装不同的转速传感器，这些转速传感器输出的转速信号的波形、幅值以及是否过零点都不相同，而大多转速采集模块只能采集标准方波信号，所以开发一种能够将不同转速传感器发出的信号转化为标准方波信号的通用转换模块具有重要的现实意义。
技术实现思路
本技术是为了解决现有技术存在的上述问题，而提供的一种具有通用性强、体积小、功耗低、稳定性高、供电灵活等特点的船舶机舱转速传感器信号调理模块。本模块可将外围传感器信号，包括各种幅值的正弦波信号或方波信号，通过滤波、降压、钳位、t匕较、整形输出等步骤，转换成标准0-5伏方波信号或0-24伏方波信号输出。通过本模块调理后的输出信号经过滤波和整形后将系统上信号的干扰消除，避免了采集偏差。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案是船舶机舱转速传感器信号调理模块，其特点是，包括至少一过零转速信号调理支路和/或至少一不过零转速信号调理支路；过零转速信号调理支路和/或至少一不过零转速信号调理支路；其中所述的过零转速信号调理支路包括滤波电路、过零转速信号调理电路、基准信号发生电路、比较电路、防抖电路；所述的滤波电路的输入端与转速传感器的输出端电连接，该滤波电路的输出端与调理电路的输入端电连接；所述比较电路包括一基准信号输入端和一调理信号输入端；所述基准信号发生电路的输出端与比较电路的基准信号输入端电连接，所述过零转速信号调理电路的输出端与比较电路的调理信号输入端电连接；所述比较电路的输出端与信号采集电路的输入端电连接；所述防抖电路连接在所述比较电路的输出端与该比较电路的基准信号输入端之间；所述的不过零转速信号调理支路包括滤波电路、不过零转速信号调理电路、基准信号发生电路、比较电路、防抖电路；所述的滤波电路的输入端与转速传感器的输出端电连接，该滤波电路的输出端与不过零转速信号调理电路的输入端电连接；所述比较电路包括一基准信号输入端和一调理信号输入端；所述基准信号发生电路的输出端与比较电路的基准信号输入端电连接，所述不过零转速信号调理电路的输出端与比较电路的调理信号输入端电连接；所述比较电路的输出端与信号采集电路的输入端电连接；所述防抖电路连接在所述比较电路的输出端与该比较电路的基准信号输入端之间。上述船舶机舱转速传感器信号调理模块，其中，每一过零转速信号调理支路或每一不过零转速信号调理支路还各包括一信号输入接口和一信号输出接口 ；其中所述的转速传感器的输出端通过所述的信号输入接口与所述的滤波电路的输入端电连接；所述的比较电路的输出端输出幅值为5V或24V的电平，通过所述的信号输出接口与所述的信号采集电路的输入端电连接。上述船舶机舱转速传感器信号调理模块，其中，还包括一将24V输出电平转换为5V输出电平的输出电平转换电路，所述的输出电平转换电路包括相串联的一第一稳压芯片和一第二稳压芯片,所述的第一稳压芯片的输入端与比较电路的输出端输出幅值为24V电平的端口电连接，所述的第二稳压芯片的输出端输出5V电平。上述船舶机舱转速传感器信号调理模块，其中，所述的过零转速信号调理支路的 滤波电路与不过零转速信号调理支路的滤波电路相同，均由一电阻Rl和一电容Cl组成。上述船舶机舱转速传感器信号调理模块，其中，所述的过零转速信号调理电路由一电阻R2与两个反向并联的二极管D1、D2组成的并联电路、以及与该并联电路相串联的一可调电阻RPl构成。上述船舶机舱转速传感器信号调理模块，其中，所述的不过零转速信号调理电路由一电阻Rl和另一电阻R4组成的分压电路构成。上述船舶机舱转速传感器信号调理模块，其中，所述的过零转速信号调理支路的基准信号发生电路与不过零转速信号调理支路的基准信号发生电路相同，均由可调节的电阻构成。上述船舶机舱转速传感器信号调理模块，其中，所述的基准信号发生电路均由电阻R3和一可调电阻RP2组成的分压电路构成。上述船舶机舱转速传感器信号调理模块，其中，所述的过零转速信号调理支路的比较电路与不过零转速信号调理支路的比较电路相同，均由一运算放大器或一集成电路构成。上述船舶机舱转速传感器信号调理模块，其中，所述的过零转速信号调理支路的防抖电路与不过零转速信号调理支路的防抖电路相同，均由一正反馈电阻R5构成。由于本技术采用了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的I、本船舶机舱转速传感器信号调理模块可将外围传感器信号，包括各种幅值的正弦波信号或方波信号，通过滤波、降压、钳位、比较、整形输出等步骤，转换成标准0-5伏方波信号或0-24伏方波信号输出。可根据转速传感器输出的不同信号选择相应的信号调理模块或信号调理模块中的信号调理支路，扩大了信号调理的波形范围；2、通过本模块调理后的输出信号经过滤波和整形后将系统上信号的干扰消除，避免了米集偏差；3、由于船舶机舱监测系统供电电压不可能稳定不变，例如24伏供电系统，现场电压可能是18-36伏之间任一电压值。为满足调理信号输入端的电压是以基准信号输入端的电压电位为基准的脉冲信号，现场可调节电位器RP1、RP2，使电阻匹配满足要求；4、当输入信号是不过零点信号(如5 15V)时，通过电阻R1、R4将输入信号降压，形成信号调理信号输入端的电压，进入比较电路的比较负端(调理信号输入端)；电阻R3、电位器RP2对电源电压分压后形成的比较基准信号，进入比较电路的比较正端(基准信号输入端)；通过电阻匹配使输入信号调整到比较电路的芯片可接受范围，并保证输入电压范围在基准电压上下；5、具有通用性强、体积小、功耗低、稳定性高、供电灵活等特点。附图说明图I是本技术信号调理模块的实施例之一的结构示意图。图2是本技术信号调理模块的实施例之二的结构示意图。 图3是本技术信号调理模块的实施例之三的结构示意图。图4是本技术信号调理模块的实施例之四的结构示意图。图5是本技术信号调理模块的实施例之五的结构示意图。图6是本技术的输出电平转换电路的电原理图。图7是本技术信号调理模块中其中一个过零点转速信号调理支路的电方框图。图8是本技术信号调理模块中其中一个过零点转速信号调理支路的一实施例的电原理图。图9是本技术信号调理模块中其中一个不过零点转速信号调理支路的电方框图。图10是本技术信号调理模块中其中一个不过零点转速信号调理支路的一实施例的电原理图。图11是本技术信号调理模块的再一种实施例的电原理图。具体实施方式本技术的具体结构由以下的实施例并结合附图进一步详细说明。请参阅图1，图I是本技术信号调理模本文档来自技高网...

【技术保护点】
船舶机舱转速传感器信号调理模块，其特征在于，包括至少一过零转速信号调理支路和/或至少一不过零转速信号调理支路；其中：所述的过零转速信号调理支路包括滤波电路、过零转速信号调理电路、基准信号发生电路、比较电路、防抖电路；所述的滤波电路的输入端与转速传感器的输出端电连接，该滤波电路的输出端与调理电路的输入端电连接；所述比较电路包括一基准信号输入端和一调理信号输入端；所述基准信号发生电路的输出端与比较电路的基准信号输入端电连接，所述过零转速信号调理电路的输出端与比较电路的调理信号输入端电连接；所述比较电路的输出端与信号采集电路的输入端电连接；所述防抖电路连接在所述比较电路的输出端与该比较电路的基准信号输入端之间；所述的不过零转速信号调理支路包括滤波电路、不过零转速信号调理电路、基准信号发生电路、比较电路、防抖电路；所述的滤波电路的输入端与转速传感器的输出端电连接，该滤波电路的输出端与不过零转速信号调理电路的输入端电连接；所述比较电路包括一基准信号输入端和一调理信号输入端；所述基准信号发生电路的输出端与比较电路的基准信号输入端电连接，所述不过零转速信号调理电路的输出端与比较电路的调理信号输入端电连接；所述比较电路的输出端与信号采集电路的输入端电连接；所述防抖电路连接在所述比较电路的输出端与该比较电路的基准信号输入端之间。...

【技术特征摘要】
1.船舶机舱转速传感器信号调理模块，其特征在于，包括至少一过零转速信号调理支路和/或至少一不过零转速信号调理支路；其中 所述的过零转速信号调理支路包括滤波电路、过零转速信号调理电路、基准信号发生电路、比较电路、防抖电路；所述的滤波电路的输入端与转速传感器的输出端电连接，该滤波电路的输出端与调理电路的输入端电连接；所述比较电路包括一基准信号输入端和一调理信号输入端；所述基准信号发生电路的输出端与比较电路的基准信号输入端电连接，所述过零转速信号调理电路的输出端与比较电路的调理信号输入端电连接；所述比较电路的输出端与信号采集电路的输入端电连接；所述防抖电路连接在所述比较电路的输出端与该比较电路的基准信号输入端之间； 所述的不过零转速信号调理支路包括滤波电路、不过零转速信号调理电路、基准信号发生电路、比较电路、防抖电路；所述的滤波电路的输入端与转速传感器的输出端电连接，该滤波电路的输出端与不过零转速信号调理电路的输入端电连接；所述比较电路包括一基准信号输入端和一调理信号输入端；所述基准信号发生电路的输出端与比较电路的基准信号输入端电连接，所述不过零转速信号调理电路的输出端与比较电路的调理信号输入端电连接；所述比较电路的输出端与信号采集电路的输入端电连接；所述防抖电路连接在所述比较电路的输出端与该比较电路的基准信号输入端之间。2.根据权利要求I所述的船舶机舱转速传感器信号调理模块，其特征在于，每一过零转速信号调理支路或每一不过零转速信号调理支路还各包括一信号输入接口和一信号输出接口 ； 所述的转速传感器的输出端通过所述的信号输入接口与所述的滤波电路的输入端电连接； 所述的比较电路的输出端通过所述的信号输出接口与所述的信号采集电路的输入端电连接。3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋杰，李晶，吴帆，孙聚川，张平，陈嘉雄，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：实用新型
国别省市：