專利名稱：數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀。
技術(shù)背景隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，全數(shù)字交、直流調(diào)速裝置在電機(jī)上的廣泛應(yīng)用，調(diào)速裝置的速度檢測(cè)單元基本都采用數(shù)字量脈沖編碼器(PLG) 的型式，采用測(cè)速發(fā)電機(jī)模擬量型式的檢測(cè)單元很少采用了。現(xiàn)有的 模擬量調(diào)試和檢測(cè)手段已無(wú)法滿足數(shù)字化調(diào)速裝置的調(diào)試和檢測(cè)要 求，亟需有一種能模擬和檢查數(shù)字量速度的速度信號(hào)發(fā)生儀。專利 JP57026755A公開(kāi)了一種速度信號(hào)發(fā)生器，它是模擬電機(jī)驅(qū)動(dòng)定位信 號(hào)，模擬速度信號(hào)產(chǎn)生的回路主要通過(guò)微分、電平比較限幅、超差負(fù) 反饋等回路構(gòu)成，模擬一個(gè)在給定范圍內(nèi)位置微小變化的速度信號(hào)， 輸出速度信號(hào)為單通道。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀，該數(shù)字 式速度信號(hào)發(fā)生儀能滿足數(shù)字化調(diào)速裝置，以及其它自動(dòng)化設(shè)備的系 統(tǒng)靜態(tài)特性以及保護(hù)特性的調(diào)試和維護(hù)測(cè)試要求。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀，其特征是包括電源回路、速度信號(hào)控制回路、A通道輸出回路、B通道輸出回路、移相回路、A通道反向輸出回路、B通道反向輸出回路；電源回路提供系統(tǒng)電源和5-30伏可調(diào)直流電源，速度信號(hào)控制回路輸出 給A通道輸出回路、B通道輸出回路、以及移相回路，移相回路輸出 給A通道反向輸出回路、B通道反向輸出回路。所述速度信號(hào)控制回路主要包括單片機(jī)、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、電壓頻 率轉(zhuǎn)換芯片、運(yùn)放器芯片，單片機(jī)輸出低端設(shè)定值的RC6、 RC5端分 別接三極管Q3、 Q4基極，三極管Q3集電極接非門IC8D輸入端12， 三極管Q4集電極接非門IC8C輸入端9，非門IC8C輸出端10接非門 IC8D輸入端13，非門IC8D輸出端11輸出需要的信號(hào)；單片機(jī)輸出 中、高端設(shè)定值的RA2、 RA3端接數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片后再輸出至由運(yùn)放器 芯片組成的加法器回路，經(jīng)加法器回路輸出給由電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片組 成的電壓頻率轉(zhuǎn)換電路，電壓頻率轉(zhuǎn)換電路輸出給非門IC8C輸入端8; 非門IC8D輸出端11輸出接移相回路和信號(hào)通道放大回路。在加法器 輸入回路中有一路連接有電位器P5進(jìn)行精密微調(diào)。在速度信號(hào)控制回 路中，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片的參考電源由精密電源控制芯片LM336提供。所述移相回路由與非門和觸發(fā)器組成，信號(hào)經(jīng)非門IC8A反相后分 二路輸出，一路直接觸發(fā)觸發(fā)器IC10A，同時(shí)另一路再次經(jīng)過(guò)非門IC8B 反相后觸發(fā)觸發(fā)器IC10B，在觸發(fā)器IC10A與IC10B Q端分別輸出信 號(hào)脈沖。所述信號(hào)通道放大輸出回路移相回路輸出的脈沖信號(hào)分別輸入 A、 B二個(gè)通道，A通道先經(jīng)過(guò)反向器IC11D、 IC11C以及C18、 R41 組成的整形與加速回路，然后通過(guò)三極管QIO、 Qll、 Q12、 Q13、 Q14元件構(gòu)成的直流放大器進(jìn)行放大；B通道回路與A通道回路完全相同； A反向、B反向兩通道只是比A通道少一個(gè)反向器。本實(shí)用新型是通過(guò)速度信號(hào)控制回路輸出A、 B正反相四路信號(hào) 通道，其脈沖幅值可調(diào)；信號(hào)發(fā)生儀頻率從0.5—300000HZ連續(xù)穩(wěn)定 可調(diào)；信號(hào)發(fā)生儀保證頻率變化時(shí)A與B通道相位始終鎖定9(T，且 可以超前、滯后設(shè)定；信號(hào)發(fā)生儀能夠進(jìn)行輸出圖形顯示；信號(hào)發(fā)生 儀操作簡(jiǎn)單，攜帶方便。本實(shí)用新型數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀通過(guò)模擬脈沖編碼器(PLG) 的信號(hào)，可以對(duì)數(shù)字化調(diào)速裝置，進(jìn)行狀態(tài)維護(hù)與檢修，并可應(yīng)用于 廣泛使用的PLC基礎(chǔ)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)。另外本實(shí)用新型自帶 的圖形顯示儀，非常適合現(xiàn)場(chǎng)各種環(huán)境的數(shù)字化調(diào)速裝置測(cè)試和撿査。


圖1為本實(shí)用新型數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀原理示意圖； 圖2為電源部分電路圖；圖3為速度信號(hào)控制回路電路圖；圖4為移相回路、信號(hào)通道放大輸出回路電路圖。圖中1電源回路，2速度信號(hào)控制回路，3移相回路，4輸出通 道A， 5輸出通道A (A通道反向輸出回路)，6輸出通道B， 7輸出通 道B (B通道反向輸出回路)，ll系統(tǒng)電源，12可調(diào)直流電源。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。 參見(jiàn)圖l， 一種數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀，包括電源回路l、速度信 號(hào)控制回路2、 A通道輸出回路4、 B通道輸出回路6、移相回路3、 A 通道反向輸出回路5、 B通道反向輸出回路7;電源回路l提供系統(tǒng)電 源11和5-30伏可調(diào)直流電源12，速度信號(hào)控制回路2輸出給A通道 輸出回路4、 B通道輸出回路6、以及移相回路3，移相回路3輸出給 A通道反向輸出回路5、 B通道反向輸出回路7。圖2是電源回路1部分，Ul是開(kāi)關(guān)電源，輸入交流220V50HZ輸 出直流35V，供給兩路5-35V可調(diào)直流電壓回路，二路均采用IC三端 穩(wěn)壓芯片LM317作為調(diào)壓元件，由Pl和P2分別調(diào)節(jié)二路電壓輸出， 一路V35作為通道電源， 一路V作為儀器直流電源輸出。U2也是開(kāi) 關(guān)電源，輸入交流220V輸出直流土15V，其中+ 15V有一路通過(guò)IC 三端穩(wěn)壓芯片MC7805穩(wěn)壓輸出+5V，直流+ 5V、 士15V是系統(tǒng)控制 電源。圖3是速度信號(hào)控制回路2，速度信號(hào)控制回路2主要包括單片機(jī) PIC16C73、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片TLC5618、電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片AD650、運(yùn)放 器芯片。單片機(jī)輸出低端設(shè)定值的RC6、 RC5端分別接三極管Q3、 Q4 基極，三極管Q3集電極接非門IC8D輸入端12，三極管Q4集電極接 非門IC8C輸入端9，非門IC8C輸出端10接非門IC8D輸入端13，非 門IC8D輸出端11輸出需要的信號(hào)；單片機(jī)RC端輸出低端設(shè)定值的 變頻信號(hào)，去控制三極管Q3通斷，這時(shí)非門IC8C輸出端10，因三極 管Q4飽和導(dǎo)通一直為高電平，因此變頻信號(hào)低端設(shè)定值可以通過(guò)非門 IC8D輸出端11輸出，其頻率設(shè)定范圍0.2—50HZ。單片機(jī)輸出中、高 端設(shè)定值的RA2、 RA3端接數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片后再輸出至由運(yùn)放器芯片組 成的加法器回路，經(jīng)加法器回路輸出給由電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片組成的電 壓頻率轉(zhuǎn)換電路，電壓頻率轉(zhuǎn)換電路輸出給非門IC8C輸入端8。單片 機(jī)RA端輸出中、高端設(shè)定值的變頻信號(hào)，頻率設(shè)定范圍50-300000HZ， 這時(shí)三極管Q3、 Q4截止，保證非門IC8C輸入端9、非門IC8D輸入 端12為高電平；中、高端設(shè)定值的變頻信號(hào)經(jīng)二路12位輸入數(shù)模(D/A) 轉(zhuǎn)換芯片TLC5618后分別輸出到由運(yùn)放器芯片LF353N等元件組成的 加法器回路，經(jīng)加法器回路輸出給由電壓頻率(V/F)轉(zhuǎn)換芯片AD650 組成的電壓頻率轉(zhuǎn)換電路輸出實(shí)現(xiàn)頻率給定，然后經(jīng)非門IC8C輸出端 IO從非門IC8D輸出端11輸出。在加法器輸入回路中有一路通過(guò)電位 器P5進(jìn)行精密微調(diào)，以滿足儀器精度的要求。電路中精密電源控制芯 片LM336的作用是提供給數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片TLC5618精準(zhǔn)參考電源。非 門IC8D輸出端ll接端子Poutl，變頻信號(hào)低、中、高的設(shè)定值均通過(guò) 端子Poutl輸出到移相回路3和信號(hào)通道放大回路。參見(jiàn)圖4，移相回路3接受端子Poutl來(lái)的變頻信號(hào)，移相回路3 是由與非門(4093)和D觸發(fā)器(4013)組成，從頻率控制回路來(lái)的 給定信號(hào)經(jīng)非門IC8A反相后分二路輸出， 一路直接觸發(fā)D觸發(fā)器 IC10A，同時(shí)另一路經(jīng)過(guò)非門IC8B再次反相后觸發(fā)D觸發(fā)器IC10B， 這樣在觸發(fā)器IC10A與IC10B Q端分別輸出相互移相90度的信號(hào)脈 沖。信號(hào)通道放大輸出回路移相回路3輸出的脈沖信號(hào)分別輸入A、 B二個(gè)通道回路4、 6， A通道回路4先經(jīng)過(guò)反向器IC11D、 IC11C以 及C18、 R41組成的整形與加速回路，然后通過(guò)三極管QIO、 Qll、 Q12、 Q13、 Q14元件構(gòu)成的直流放大器進(jìn)行放大。B通道回路6與A通道回 路4完全相同，A反向、B反向兩通道回路5、 7只是比A通道回路4 少一個(gè)反向器。如改變放大器集電極的輸入電壓值V35，就可改變每 個(gè)通道輸出的脈沖幅值。變頻變壓的脈沖信號(hào)通過(guò)OUTA、 OUTA-、 OUTB、 OUTB-端子輸出。數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀通過(guò)面板按鍵，可以方便的對(duì)頻率、電壓
進(jìn)行調(diào)整、設(shè)定，以及信號(hào)的正向、反向輸出設(shè)定。同時(shí)各項(xiàng)功能均 有指示燈顯示。本實(shí)用新型數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀輸出A、 B正反相四路信號(hào)通道，脈沖幅值0—30V可調(diào)；信號(hào)發(fā)生儀頻率從0.5—300000HZ連續(xù)穩(wěn) 定可調(diào)；信號(hào)發(fā)生儀保證頻率變化時(shí)A與B通道相位始終鎖定90° ， 且可以超前、滯后設(shè)定；信號(hào)發(fā)生儀能夠進(jìn)行輸出圖形顯示；信號(hào)發(fā) 生儀操作簡(jiǎn)單，攜帶方便。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀，其特征是包括電源回路、速度信號(hào)控制回路、A通道輸出回路、B通道輸出回路、移相回路、A通道反向輸出回路、B通道反向輸出回路；電源回路提供系統(tǒng)電源和5-30伏可調(diào)直流電源，速度信號(hào)控制回路輸出給A通道輸出回路、B通道輸出回路、以及移相回路，移相回路輸出給A通道反向輸出回路、B通道反向輸出回路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀，其特征是速 度信號(hào)控制回路主要包括單片機(jī)、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片、電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片、 運(yùn)放器芯片，單片機(jī)輸出低端設(shè)定值的RC6、RC5端分別接三極管Q3、 Q4基極，三極管Q3集電極接非門IC8D輸入端12，三極管Q4集電 極接非門IC8C輸入端9，非門IC8C輸出端IO接非門IC8D輸入端13， 非門IC8D輸出端11輸出需要的信號(hào)；單片機(jī)輸出中、高端設(shè)定值的 RA2、 RA3端接數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片后再輸出至由運(yùn)放器芯片組成的加法器 回路，經(jīng)加法器回路輸出給由電壓頻率轉(zhuǎn)換芯片組成的電壓頻率轉(zhuǎn)換 電路，電壓頻率轉(zhuǎn)換電路輸出給非門IC8C輸入端8;非門IC8D輸出 端11輸出接移相回路和信號(hào)通道放大回路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀，其特征是在 加法器輸入回路中有一路連接有電位器P5進(jìn)行精密微調(diào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀，其特征是在速度信號(hào)控制回路中，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片的參考電源由精密電源控制芯片 LM336提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀，其特征是 移相回路由與非門和觸發(fā)器組成，信號(hào)經(jīng)非門IC8A反相后分二路輸 出， 一路直接觸發(fā)觸發(fā)器IC10A，同時(shí)另一路再次經(jīng)過(guò)非門IC8B反相 后觸發(fā)觸發(fā)器IC10B，在觸發(fā)器IC10A與IC10B Q端分別輸出信號(hào)脈 沖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀，其特征是信 號(hào)通道放大輸出回路移相回路輸出的脈沖信號(hào)分別輸入A、 B 二個(gè) 通道，A通道先經(jīng)過(guò)反向器ICilD、 IC11C以及C18、 R41組成的整形 與加速回路，然后通過(guò)三極管QIO、 Qll、 Q12、 Q13、 Q14元件構(gòu)成 的直流放大器進(jìn)行放大；B通道回路與A通道回路完全相同；A反向、 B反向兩通道只是比A通道少一個(gè)反向器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀。一種數(shù)字式速度信號(hào)發(fā)生儀，其特征是包括電源回路、速度信號(hào)控制回路、A通道輸出回路、B通道輸出回路、移相回路、A通道反向輸出回路、B通道反向輸出回路；電源回路提供系統(tǒng)電源和5-30伏可調(diào)直流電源，速度信號(hào)控制回路輸出給A通道輸出回路、B通道輸出回路、以及移相回路，移相回路輸出給A通道反向輸出回路、B通道反向輸出回路。本實(shí)用新型能滿足數(shù)字化調(diào)速裝置，以及其它自動(dòng)化設(shè)備的系統(tǒng)靜態(tài)特性以及保護(hù)特性的調(diào)試和維護(hù)測(cè)試要求，能夠進(jìn)行輸出圖形顯示，其操作簡(jiǎn)單攜帶方便。
文檔編號(hào)G01P3/44GK201016987SQ20062004651
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者珧 劉, 張宇敏, 京 徐, 蔡方偉, 錢存堅(jiān), 黃志剛 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司