專(zhuān)利名稱(chēng)：軸承多級(jí)熱熔斷傳感器及其所構(gòu)成的檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于涉及一種傳感器，具體是指一種軸承多級(jí)熱熔斷傳感器及其所構(gòu) 成的檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的軸溫檢測(cè)主要通過(guò)模擬傳感器溫度檢測(cè)技術(shù)、數(shù)字傳感器溫度檢測(cè) 技術(shù)及單級(jí)熱熔斷溫度狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)等來(lái)實(shí)現(xiàn)。所謂的模擬傳感器溫度檢測(cè)技術(shù)主要用熱 敏電阻及熱電偶等電子元件構(gòu)成，采用模擬傳感器溫度檢測(cè)技術(shù)就是需要使用模擬電路來(lái) 檢測(cè)熱敏電阻的阻值，或熱電偶的微弱電壓，并把該阻值或電壓轉(zhuǎn)換為溫度值，通過(guò)溫度值 判斷軸溫是否需要報(bào)警。由于該模擬傳感器溫度檢測(cè)技術(shù)使用了大量的模擬電路，因此存 在工作不穩(wěn)定，故障率高的缺點(diǎn)。所謂的數(shù)字傳感器溫度檢測(cè)技術(shù)則主要由集成在一塊傳感器芯片內(nèi)的PN結(jié)和數(shù) 字化電路組成，即利用半導(dǎo)體PN結(jié)來(lái)檢測(cè)軸承溫度。采用該種方式雖然極大提高了檢測(cè)精 度，其故障率也較模擬技術(shù)相比有很大改善，但在實(shí)際運(yùn)用中也存在故障率偏高、檢測(cè)溫度 范圍過(guò)窄的缺點(diǎn)。所謂的單級(jí)熱熔斷溫度狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)，是指在探測(cè)點(diǎn)上放入一個(gè)熱熔斷元件，當(dāng) 探測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到熱熔斷元件的熔點(diǎn)溫度時(shí)，該熱熔斷元件便會(huì)熔斷，檢測(cè)電路檢測(cè)到熱熔 斷元件熔斷后，便發(fā)出報(bào)警。雖然這種檢測(cè)技術(shù)具有可靠性高、檢測(cè)溫度范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，但 是其溫度檢測(cè)點(diǎn)單一，檢測(cè)軸承溫度狀態(tài)過(guò)于簡(jiǎn)單，不能很好的滿(mǎn)足實(shí)際情況的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服目前單級(jí)熱熔斷溫度狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)存在的檢測(cè)溫度 狀態(tài)較為單一的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、并能檢測(cè)多個(gè)溫度狀態(tài)的軸承多級(jí)熱 熔斷傳感器。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種由軸承多級(jí)熱熔斷傳感器所構(gòu)成的檢測(cè)電路。本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)軸承多級(jí)熱熔斷傳感器，該傳感器主 要由一個(gè)以上的熱熔斷器集成而成。進(jìn)一步地，所述的熱熔斷器由電阻R、以及與該電阻R相并聯(lián)的熱熔斷元件F構(gòu)成。由軸承多級(jí)熱熔斷傳感器所構(gòu)成的檢測(cè)電路，主要由單片機(jī)MCU、以及與該單片機(jī) MCU相連接的一個(gè)以上的檢測(cè)支路構(gòu)成，且每個(gè)檢測(cè)支路與一個(gè)熱熔斷器相連接。進(jìn)一步地，所述的每個(gè)檢測(cè)支路均由一端與電阻R1相連接，另一端經(jīng)電阻R2與晶 體管Q1的基極相連接的光電耦合器U1，以及一端與電阻R3相連接，另一端直接與電容C2 兩端相連接的光電耦合器U2組成，且所述晶體管Q1的集電極還順次經(jīng)電容C1和電阻R5 后與電容C2的一端相連接，所述傳感器的兩端則分別介于電容C1的兩端；所述每個(gè)檢測(cè)支 路中的電阻R1及電阻R3的另一端分別與單片機(jī)MCU的CTn端和FBn端相連接形成第n級(jí)溫度檢測(cè)電路，其中，n的取值> 1。本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果(1)本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，并且其熱熔斷器的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際的需 求任意進(jìn)行配置，因此本實(shí)用新型不僅能在有效擴(kuò)大軸溫檢測(cè)范圍的同時(shí)，還能有效設(shè)置 不同的軸溫告警級(jí)別，以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。(2)由于本實(shí)用新型的傳感器是直接設(shè)置在設(shè)備的軸承內(nèi)部，且該傳感器內(nèi)部還 設(shè)有熔斷器，當(dāng)軸承的溫度達(dá)到該熔斷器的熔斷溫度時(shí)，熔斷元件斷開(kāi)，因此該傳感器的靈
敏度非常高。(3)本實(shí)用新型同模擬傳感器溫度檢測(cè)技術(shù)、數(shù)字傳感器溫度檢測(cè)技術(shù)相比，其可 靠性更高、檢測(cè)范圍更寬、性能更加穩(wěn)定。

圖1為本實(shí)用新型具有兩個(gè)熔斷器時(shí)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型具有三個(gè)熔斷器時(shí)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型具有n個(gè)熔斷器時(shí)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型的檢測(cè)流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí) 施方式不限于此。實(shí)施例如圖1 3所示，本實(shí)用新型的軸承多級(jí)熱熔斷傳感器主要由熱熔斷器集成而成， 根據(jù)需要，該熱熔斷器的數(shù)量為一個(gè)及其一個(gè)以上，如圖1所示的兩個(gè)、圖2所示的三個(gè)。所 述的每個(gè)熱熔斷器均包括電阻R、以及與該電阻R相并聯(lián)的熱熔斷元件F。為了較好的實(shí)現(xiàn) 本實(shí)用新型，該熱熔斷元件F優(yōu)先采用易熔合金制作而成，相應(yīng)的，與該熱熔斷元件F相并 聯(lián)的電阻R也可以采用諸如電容、二極管等替代。由于熱熔斷元件F的數(shù)量為一個(gè)以上，為 了便于區(qū)分，第一個(gè)熱熔斷元件F表示為& ；第二個(gè)熱熔斷元件F則表示為& ；第三個(gè)熱熔
斷元件F則表示為F3 ；......，第n個(gè)熱熔斷元件F則表示為Fn，其中，n的取值為大于或等于1。用于檢測(cè)該軸承多級(jí)熱熔斷傳感器的檢測(cè)電路由單片機(jī)MCU，以及一個(gè)以上的檢 測(cè)支路構(gòu)成。連接時(shí)，每個(gè)檢測(cè)支路均與一個(gè)熱熔斷器相連接，即該檢測(cè)支路的數(shù)量也為一 個(gè)或一個(gè)以上。如圖所示，每個(gè)檢測(cè)支路均包括光電耦合器U1的一個(gè)輸入端經(jīng)電阻R1后與單片 機(jī)MCU的0\端相連接，其另一個(gè)輸入端則外接直流電源VCC1。光電耦合器U1的一是輸出 端經(jīng)電阻R2后與晶體管Q1的基極相連接，其另一個(gè)輸出端則接地。相應(yīng)的，光電耦合器U2的一個(gè)輸出端分成兩路，一路經(jīng)電阻R3與單片機(jī)MCU的FBi 端相連接，另一路則經(jīng)電阻R4后外接直流電源VCC1，其另一個(gè)輸出端接地。光電耦合器U2 的輸入則直接并聯(lián)在電容C2的兩端，且該電容C2的一端接地，另一端經(jīng)電阻R5、電容C1后 與晶體管Q1的集電極相連接，晶體管Q1的發(fā)射極則直接外接直流電源VCC2。所述的熱熔斷器分別經(jīng)插座J1和J2與電容C1的兩端相連接。當(dāng)檢測(cè)支路的數(shù)量為兩個(gè)時(shí)，檢測(cè)支路的電阻R1和電阻R3分別接于單片機(jī)MCU 的CVFBi端和CT2、FB2端即可。相應(yīng)的，當(dāng)檢測(cè)支路和熱熔斷器的數(shù)量均為三個(gè)時(shí)，檢測(cè)支 路的電阻R1和電阻R3則分別接于單片機(jī)MCU的CT、FBi端，CT2、FB2端及CT3、FB3端即可。因此，當(dāng)該檢測(cè)支路和熱熔斷器的數(shù)量為n時(shí)，則其內(nèi)部的熔斷元件的熔斷溫度 均不相同，從而達(dá)到可檢測(cè)n個(gè)不同溫度值的效果。依次類(lèi)推，當(dāng)檢測(cè)支路和熱熔斷器的數(shù) 量為n個(gè)時(shí)，每個(gè)檢測(cè)支路的電阻R1和電阻R3均分別與單片機(jī)MCU的CTpFBi端，CT2、FB2 端、……，CTn、FBn端相連接，其中，n的取值彡1。如圖4所示，本實(shí)用新型所檢測(cè)的軸承運(yùn)行狀態(tài)如下當(dāng)軸承異常引起軸承溫度 升高后，軸溫首先達(dá)到輪滑脂的滴點(diǎn)溫度，潤(rùn)滑脂會(huì)逐漸融化流失，潤(rùn)滑油膜將被徹底破 壞，此時(shí)軸承不能繼續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。軸溫繼續(xù)升高，會(huì)導(dǎo)致軸溫金屬部件明顯軟化、變形直至 熱切，達(dá)到此溫度后，軸承將極度危險(xiǎn)，需立刻停止運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)檢測(cè)其狀態(tài)時(shí)，本實(shí)用新型的總 體檢測(cè)流程如下(a)當(dāng)單片機(jī)MCU上電后，分別將其CTpCTy……、CTn端分別初始化為輸出端并 輸出低電平，其FB”FB2……、FBn*別端初始化為輸入端，其中n的取值> 1。(b)判斷輸入端FBn是否為高電平，是，則發(fā)出與該n值相對(duì)應(yīng)的軸溫危險(xiǎn)告警級(jí) 別，并重復(fù)執(zhí)行該步驟；否，則執(zhí)行步驟(c)。(c)判斷輸入端FBn_i是否為高電平，是，則發(fā)出與該n-1值相對(duì)應(yīng)的軸溫危險(xiǎn)告警 級(jí)別，并返回步驟(b)；否，則繼續(xù)判斷FBn_2是否為高電平，是，則返回步驟(b)，否，則繼續(xù) 判斷FBn_3是否為高電平，如此循環(huán)直至判斷FBI是否為高電平，是，則返回步驟(b)，否則表 示軸溫正常。 為了便于說(shuō)明，本實(shí)用新型取n = 2時(shí)，其原理和流程如下針對(duì)軸溫檢測(cè)，本實(shí)用 新型設(shè)定兩個(gè)溫度，一個(gè)為軸承潤(rùn)滑脂滴點(diǎn)溫度，此溫度為危險(xiǎn)報(bào)警溫度，另一個(gè)為軸承切 軸前的溫度，此溫度為極度危險(xiǎn)報(bào)警溫度。當(dāng)軸承溫度超過(guò)危險(xiǎn)溫度閥值時(shí)，&熔斷，檢測(cè)電路檢測(cè)到該&熔斷后，發(fā)出危險(xiǎn) 報(bào)警信號(hào)，此時(shí)機(jī)車(chē)應(yīng)該低速運(yùn)行至附近檢修點(diǎn)；當(dāng)軸承溫度繼續(xù)升高，并且軸承溫度超過(guò) 極度危險(xiǎn)溫度閥值時(shí)，f2熔斷，檢測(cè)電路檢測(cè)到該F2熔斷后，發(fā)出極度危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)，此時(shí) 機(jī)車(chē)應(yīng)該立刻停止運(yùn)行，等待救援。如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求軸承多級(jí)熱熔斷傳感器，其特征在于該傳感器主要由一個(gè)以上的熱熔斷器集成而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承多級(jí)熱熔斷傳感器，其特征在于所述的熱熔斷器由電 阻R、以及與該電阻R相并聯(lián)的熱熔斷元件F構(gòu)成。
3.由軸承多級(jí)熱熔斷傳感器所構(gòu)成的檢測(cè)電路，主要由單片機(jī)MCU、以及與該單片機(jī) MCU相連接的一個(gè)以上的檢測(cè)支路構(gòu)成，其特征在于每個(gè)檢測(cè)支路與一個(gè)熱熔斷器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的由軸承多級(jí)熱熔斷傳感器所構(gòu)成的檢測(cè)電路，其特征在于 每個(gè)檢測(cè)支路均由一端與電阻Rl相連接，另一端經(jīng)電阻R2與晶體管Ql的基極相連接的光 電耦合器U1，以及一端與電阻R3相連接，另一端直接與電容C2兩端相連接的光電耦合器 U2組成，且所述晶體管Ql的集電極還順次經(jīng)電容Cl和電阻R5后與電容C2的一端相連接， 所述傳感器的兩端則分別介于電容Cl的兩端；所述每個(gè)檢測(cè)支路中的電阻Rl及電阻R3的 另一端分別與單片機(jī)MCU的CTn端和FBj^相連接形成第η級(jí)溫度檢測(cè)電路，其中，η的取 值彡1。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種軸承多級(jí)熱熔斷傳感器，其特征在于該傳感器主要由一個(gè)以上的熱熔斷器集成而成。同時(shí)，本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種由軸承多級(jí)熱熔斷傳感器所構(gòu)成的檢測(cè)電路。本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，并且其熱熔斷器的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際的需求任意進(jìn)行配置，因此本實(shí)用新型不僅能在有效擴(kuò)大軸溫檢測(cè)范圍的同時(shí)，還能有效設(shè)置不同的軸溫告警級(jí)別，其可靠性高、檢測(cè)范圍寬、性能穩(wěn)定，能滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。
文檔編號(hào)G01R31/07GK201600430SQ20092026917
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者何鴻云, 段云波, 王玉松 申請(qǐng)人:成都運(yùn)達(dá)創(chuàng)新科技有限公司