專利名稱：一種交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電路結(jié)構(gòu)，尤其涉及ー種交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路。
背景技術(shù)：
交通信號(hào)機(jī)是現(xiàn)代城市交通系統(tǒng)的重要組成之一，主要用于城市道路交通信號(hào)的控制與管理。 現(xiàn)有技術(shù)中，為監(jiān)控并檢測(cè)電路雙方向是否有紅燈信號(hào)電流，以此來確定紅燈信號(hào)是否正常，在交通信號(hào)機(jī)中都設(shè)置有紅燈信號(hào)檢測(cè)電路。如圖I所示，為ー種紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，該電路所采用的是通過電流互感器感應(yīng)獲得電流信號(hào)，經(jīng)放大器增強(qiáng)放大信號(hào)后，經(jīng)過規(guī)模較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，最后交由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。此檢測(cè)電路存在以下問題I.交流互感器本身尺寸較大，設(shè)計(jì)多路測(cè)量電路時(shí)占用空間很大；2.放大電路復(fù)雜，難以調(diào)試。互感器在檢測(cè)多路線路時(shí)，所檢測(cè)的每一路電流需要獨(dú)立的放大電路及數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，加大了設(shè)計(jì)使用的難度；3.由于互感器的工作原理所以只適用于交流電電流測(cè)量，應(yīng)用范圍無法推廣；4.基于互感器的工作原理，所檢測(cè)到的電流數(shù)據(jù)時(shí)呈波狀增長(zhǎng)直至飽和狀態(tài)，其增長(zhǎng)曲線可如圖2所示，其數(shù)據(jù)增長(zhǎng)呈非線性增長(zhǎng)，以致在分析數(shù)據(jù)時(shí)需要更多的處理計(jì)算；5.交流互感器在某些特殊情況下有可能會(huì)感應(yīng)過載電壓，進(jìn)而損壞下游器件。針對(duì)上述不足，出現(xiàn)了另一種紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，如圖3所示，這種電路是在原來的基礎(chǔ)上做了很多的改進(jìn)，將原來的交流互感器用一對(duì)電阻聯(lián)替換，并大大筒化了數(shù)模轉(zhuǎn)化電路的結(jié)構(gòu)；并且，使用此檢測(cè)電路采集到的數(shù)據(jù)會(huì)呈線性增長(zhǎng)(如圖4所示)，這樣就大大簡(jiǎn)化了在檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理上的技術(shù)要求。但是此電路結(jié)構(gòu)在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中還有部分缺點(diǎn)，即在電路中接入電阻檢測(cè)其兩端電壓的方式采集被檢測(cè)電路的數(shù)據(jù)，并使用限壓電阻進(jìn)行保護(hù)。就如電阻本身的電流與電壓的線性增長(zhǎng)的特點(diǎn)，如遇過載電流就會(huì)可能產(chǎn)生過載電壓，損壞限壓電阻，進(jìn)而影響使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的弊端，提供ー種交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路。本實(shí)用新型所述的交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，包括電流采集電路和數(shù)字信號(hào)輸出電路，還包括光電耦合電路，所述光電耦合電路設(shè)置于電流采集電路與數(shù)字信號(hào)輸出電路之間；[0015]所述電流采集電路采集到的電流信號(hào)經(jīng)光電耦合電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，所述數(shù)字電信號(hào)經(jīng)由數(shù)字信號(hào)輸出電路進(jìn)行輸出。本實(shí)用新型所述的交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路中，所述電流采集電路包括兩組呈反向并聯(lián)的ニ極管；所述光電耦合電路包括兩組呈反向并聯(lián)的光電耦合器。進(jìn)ー步的，所述電流采集電路與光電耦合電路之間串聯(lián)有電阻器。所述數(shù)字信號(hào)輸出電路包括外部電源，該外部電源經(jīng)由第二電阻器接入光電耦合電路的輸出端。本實(shí)用新型所述的交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路中，所述電流采集電路為一組ニ極管，所述光電耦合電路為ー組光電耦合器，且所述ニ極管的正極與所述光電耦合器的輸入端相連。進(jìn)ー步的，所述ニ極管的正極與所述光電耦合器的輸入端之間串接有電阻器。所述數(shù)字信號(hào)輸出電路包括外部電源，該外部電源經(jīng)由第二電阻器而接入光電耦合器的輸出端。本實(shí)用新型所述的交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路中，通過設(shè)置ニ極管組而進(jìn)行電流信號(hào)采集，并利用光電耦合電路將采集到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，整個(gè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定準(zhǔn)確，且不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大而導(dǎo)致電壓過高，從而可以保護(hù)外圍 檢測(cè)設(shè)備以及檢測(cè)電路本身不會(huì)因高電壓導(dǎo)致發(fā)熱而燒毀器件。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的一種紅燈信號(hào)檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為采用上述紅燈檢測(cè)電路時(shí)所檢測(cè)到的電流數(shù)據(jù)的曲線示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的另ー種紅燈信號(hào)檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為采用上述另ー種紅燈信號(hào)檢測(cè)電路時(shí)所檢測(cè)到的電流數(shù)據(jù)的曲線示意圖；圖5為本實(shí)用新型所述紅燈信號(hào)檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為采用上述本實(shí)用新型中的紅燈信號(hào)檢測(cè)電路時(shí)的電流數(shù)據(jù)的曲線示意圖；圖7為本實(shí)用新型所述紅燈信號(hào)檢測(cè)電路的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明上文字能夠據(jù)以實(shí)施。如圖5、圖7所示，本實(shí)用新型所述的交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，包括電流采集電路I、數(shù)字信號(hào)輸出電路4、以及光電耦合電路3，所述光電耦合電路設(shè)置于電流采集電路I與數(shù)字信號(hào)輸出電路4之間，且所述電流采集電路I采集到的電流信號(hào)經(jīng)光電耦合電路3而轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，并經(jīng)由數(shù)字信號(hào)輸出電路4進(jìn)行輸出。此輸出的信號(hào)可接入計(jì)算機(jī)等具有數(shù)據(jù)處理功能的外部設(shè)備中。具體而言，本實(shí)用新型所述的交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路可采用兩種方式進(jìn)行實(shí)施。在第一實(shí)施例中，是為監(jiān)控并檢測(cè)電路雙方向是否有紅燈信號(hào)電流，以此來確定紅燈信號(hào)是否正常。如圖5所示，所述電流采集電路I包括了兩組呈反向并聯(lián)的ニ極管11、12 ;所述光電耦合電路則包括兩組呈反向并聯(lián)的光電耦合器31、32。進(jìn)ー步的，還可在所述電流采集電路I與光電耦合電路3之間串聯(lián)電阻器2。所述數(shù)字信號(hào)輸出電路4包括外部電源VCC，該外部電源VCC經(jīng)由第二電阻器41接入光電耦合電路3的輸出端。本實(shí)施例中，將雙向的ニ極管電流采集組接入電路，利用ニ極管單向?qū)ǖ奶匦哉{(diào)整過濾電流方向，當(dāng)電流從兩個(gè)方向中的任意ー個(gè)方向流過，都可以通過一組ニ極管被采集，再通過電阻器轉(zhuǎn)化電壓輸入光電耦合器。電流在光電耦合器內(nèi)作用在發(fā)光二級(jí)管上，耦合產(chǎn)生出數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過外部電源VCC上拉電壓后傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。圖6所示為采用上述實(shí)施例中的電路時(shí)的電流數(shù)據(jù)的曲線示意圖，其中，X軸代表電流量，Y軸代表電壓量。由圖6中可見，使用此檢測(cè)電路在采集時(shí)，隨著電流的增長(zhǎng)的電壓會(huì)呈現(xiàn)線性提高，檢測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定準(zhǔn)確。而電流到達(dá)檢測(cè)界點(diǎn)后會(huì)到達(dá)飽和狀態(tài)，不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大導(dǎo)致電壓過高，從而保護(hù)外圍檢測(cè)設(shè)備以及檢測(cè)電路本身不會(huì)因高電壓導(dǎo)致發(fā)熱而燒毀器件。當(dāng)需要測(cè)量更大范圍的區(qū)間時(shí)可以通過増加ニ極管采集組的組件數(shù)量來擴(kuò)大檢測(cè)范圍，理論上來講檢測(cè)范圍可任意提高。圖7所示為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例。在該實(shí)施例中，僅設(shè)置了一組ニ極管，因此，該實(shí)施例僅適用于直流電路的單向電流檢測(cè)。如圖7所示，所述電流采集電路I為ー組ニ極管11，所述光電耦合電路3為ー組光電耦合器31，且所述ニ極管11的正極與所述光電 耦合器31的輸入端相連。在所述ニ極管11的正極與所述光電耦合器31的輸入端之間還可進(jìn)ー步串接電阻器2。所述數(shù)字信號(hào)輸出電路4包括外部電源VCC，該外部電源VCC經(jīng)由第二電阻器41而接入光電耦合器31的輸出端。在本實(shí)施例中，所述ー組ニ極管11按電流方向接入電路，感應(yīng)電流通過光電耦合器31的發(fā)光二極管耦合產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)，經(jīng)上拉傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。本實(shí)用新型所述的交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路中，通過設(shè)置ニ極管組而進(jìn)行電流信號(hào)采集，并利用光電耦合電路將采集到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，整個(gè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定準(zhǔn)確，且不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大而導(dǎo)致電壓過高，從而可以保護(hù)外圍檢測(cè)設(shè)備以及檢測(cè)電路本身不會(huì)因高電壓導(dǎo)致發(fā)熱而燒毀器件。盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求1.一種交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，包括電流采集電路和數(shù)字信號(hào)輸出電路，其特征在于，還包括 光電耦合電路，所述光電耦合電路設(shè)置于電流采集電路與數(shù)字信號(hào)輸出電路之間； 所述電流采集電路采集到的電流信號(hào)經(jīng)光電耦合電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，所述數(shù)字電信號(hào)經(jīng)由數(shù)字信號(hào)輸出電路進(jìn)行輸出。
2.如權(quán)利要求I所述的紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于，所述電流采集電路包括兩組呈反向并聯(lián)的二極管；所述光電耦合電路包括兩組呈反向并聯(lián)的光電耦合器。
3.如權(quán)利要求2所述的紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于，所述電流采集電路與光電耦 合電路之間串聯(lián)有電阻器。
4.如權(quán)利要求3所述的紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)輸出電路包括外部電源，該外部電源經(jīng)由第二電阻器接入光電耦合電路的輸出端。
5.如權(quán)利要求I所述的紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于，所述電流采集電路為一組二極管，所述光電耦合電路為一組光電耦合器，且所述二極管的正極與所述光電耦合器的輸入端相連。
6.如權(quán)利要求5所述的紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于，所述二極管的正極與所述光電耦合器的輸入端之間串接有電阻器。
7.如權(quán)利要求6所述的紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)輸出電路包括外部電源，該外部電源經(jīng)由第二電阻器而接入光電耦合器的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路，包括電流采集電路和數(shù)字信號(hào)輸出電路，還包括光電耦合電路，所述光電耦合電路設(shè)置于電流采集電路與數(shù)字信號(hào)輸出電路之間；所述電流采集電路采集到的電流信號(hào)經(jīng)光電耦合電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號(hào)，所述數(shù)字電信號(hào)經(jīng)由數(shù)字信號(hào)輸出電路進(jìn)行輸出。本實(shí)用新型所述的交通信號(hào)機(jī)數(shù)字式紅燈信號(hào)檢測(cè)電路中，通過設(shè)置二極管組而進(jìn)行電流信號(hào)采集，并利用光電耦合電路將采集到的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，整個(gè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定準(zhǔn)確，且不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大而導(dǎo)致電壓過高，從而可以保護(hù)外圍檢測(cè)設(shè)備以及檢測(cè)電路本身不會(huì)因高電壓導(dǎo)致發(fā)熱而燒毀器件。
文檔編號(hào)G01R19/00GK202583304SQ201220255309
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
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