一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)及方法，包括遠(yuǎn)端電路、傳輸電路、近端電路；所述遠(yuǎn)端電路包括可編程邏輯控制器PLC和觸摸顯示屏；所述PLC包括高速計(jì)數(shù)模塊和高速置數(shù)模塊；所述近端電路包括運(yùn)算放大器、VF變換電路以及FV變換電路；所述運(yùn)算放大器與VF變換電路和FV變換電路分別連接；所述傳輸電路與VF變換電路和FV變換電路分別連接；所述PLC與傳輸電路互相連接；所述觸摸顯示屏與PLC互相連接；本發(fā)明遠(yuǎn)端可以對(duì)近端的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，便于及時(shí)了解近端的工作狀況；同時(shí)，根據(jù)情況，遠(yuǎn)端可以實(shí)時(shí)修正近端的工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。實(shí)施方法簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，成本低，可靠性較高。
【專利說明】
一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在雷達(dá)發(fā)射機(jī)領(lǐng)域，電源是不可缺少的組成部分。尤其是真空管發(fā)射機(jī)，其所需要的電源品種繁多，如電磁聚焦電源、高壓電源、燈絲電源以及控制極電源等。這些電源各有特點(diǎn)，如電磁聚焦電源和燈絲電源屬于恒流源，高壓電源和控制極電源要求輸出電壓穩(wěn)定，而且，燈絲電源和控制極電源均浮在幾十千伏甚至更高的電位上。因此，這些電源都是閉環(huán)系統(tǒng)，其中的反饋電路使其輸出電壓或電流保持恒定，并且部分電源的采樣電路處于高電位。
[0003]閉環(huán)系統(tǒng)一般是將輸出電壓或電流經(jīng)采樣電路后，轉(zhuǎn)換為電壓送給反饋電路實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓或穩(wěn)流。因?yàn)殡妷盒盘?hào)在遠(yuǎn)距離傳輸過程中，經(jīng)常會(huì)受到噪聲的干擾，而且傳輸線纜的分布參數(shù)也會(huì)使其產(chǎn)生壓降。一般情況下，為提高閉環(huán)系統(tǒng)的閉環(huán)精度、響應(yīng)速度和保護(hù)速度，通常將控制保護(hù)電路靠近輸出電壓或電流采樣值，并盡量減小電信號(hào)的傳輸路徑。因此，如需調(diào)整輸出電壓或電流，則要到閉環(huán)電路調(diào)節(jié)電位器;如需調(diào)整各種保護(hù)參數(shù)時(shí)，則要到保護(hù)電路調(diào)整保護(hù)門限電位器。所以每次調(diào)整時(shí)，都要到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量采樣值、基準(zhǔn)值和保護(hù)門限值，指示不直觀，調(diào)整不方便，不能遠(yuǎn)程操控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)以上問題本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、實(shí)施方法簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)、成本低、可靠性高的閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)及方法。
[0005]為了解決以上問題本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)端電路、傳輸電路、近端電路;所述遠(yuǎn)端電路包括可編程邏輯控制器PLC和觸摸顯示屏;所述PLC包括高速計(jì)數(shù)模塊和高速置數(shù)模塊;所述近端電路包括運(yùn)算放大器、VF變換電路以及FV變換電路;所述運(yùn)算放大器與VF變換電路和FV變換電路分別連接;所述傳輸電路與VF變換電路和FV變換電路分別連接;所述PLC與傳輸電路互相連接;所述觸摸顯示屏與PLC互相連接。
[0006]所述運(yùn)算放大器將閉環(huán)系統(tǒng)的采樣電路送來的檢測(cè)信號(hào)的電壓值VI，經(jīng)運(yùn)算放大之后，轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)Vin，送給VF變換電路;所述的VF變換電路采用LM331芯片將直流電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)，送給傳輸電路；當(dāng)遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離時(shí)，所述傳輸電路采用光纖或互感器進(jìn)行高低電位的隔離，然后采用AM26LS31芯片將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再采用AM26LS33芯片將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;所述PLC的高速計(jì)數(shù)模塊檢測(cè)脈沖信號(hào)的頻率，PLC根據(jù)脈沖信號(hào)的頻率與檢測(cè)信號(hào)的電壓值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)的電壓值VI，然后送給觸摸顯示屏;所述觸摸顯示屏顯示檢測(cè)信號(hào)的電壓值。
[0007]根據(jù)下面公式可以得到對(duì)應(yīng)關(guān)系:
[0008]Vl =aVin，Vin=mfmjt，fmjt = fl，得到公式一:Vl = amfl ；
[0009]a為運(yùn)算放大倍數(shù)，將Vl轉(zhuǎn)換為O?1V的電平信號(hào)Vin，一般a = I ;m為VF變換電路的線性對(duì)應(yīng)因子。
[0010]相應(yīng)的，所述觸摸顯示屏設(shè)置并顯示脈沖信號(hào)頻率f2，并送給PLC;所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)fin，送給傳輸電路;所述傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)，當(dāng)遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離時(shí)，再經(jīng)過光纖或互感器進(jìn)行高低電位的隔離，然后將脈沖信號(hào)送給FV變換電路;所述FV變換電路采用LM331芯片將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)大小的直流電平信號(hào)，送給運(yùn)算放大器;所述運(yùn)算放大器根據(jù)FV變換電路送來的直流電平信號(hào)V2，設(shè)置相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)的閉環(huán)基準(zhǔn)電平和保護(hù)門限電平。
[0011 ]根據(jù)下面公式可以得到設(shè)置關(guān)系:
[0012]f2 = fin,fin=nVout,Vout = P V2，得到公式二:f2 = 0 nV2；
[0013]β為運(yùn)算放大倍數(shù)，將V-轉(zhuǎn)換為合適的閉環(huán)基準(zhǔn)電平或保護(hù)門限電平V2，一般β =I ;η為FV變換電路的線性對(duì)應(yīng)因子。
[0014]所述的VF變換電路包括電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7，電容Cl、C2、C3，電位器RP1、RP2、芯片LM331;直流電平信號(hào)Vin經(jīng)電阻Rl后，連接芯片LM331的7腳；電容Cl的一端連接芯片LM331的7腳，另一端連接芯片LM331的參考地;芯片LM331的8腳連接VCC;電阻R2的一端連接VCC，另一端連接芯片LM331的5腳；電容C2的一端連接芯片LM331的5腳，另一端連接芯片LM331的參考地;芯片LM331的I腳與6腳連接；電阻R3與電容C3并聯(lián)后，一端連接芯片LM331的6腳，另一端分別接電阻R4與電阻R5 ；電阻R4的另一端連接芯片LM331的參考地，電阻R5的另一端連接電位器RPl的調(diào)節(jié)端；電位器RPl的兩個(gè)固定端分別連接VCC和VEE;芯片LM331的4腳連接芯片LM331的參考地；電位器RP2的一個(gè)固定端與調(diào)節(jié)端連接；電阻R6和電位器RP2串聯(lián)后，一端連接芯片LM331的2腳，另一端連接芯片LM331的參考地；電阻R7的一端連接VCC，另一端連接芯片LM331的3腳，芯片LM331的3腳輸出脈沖信號(hào)fcmt;運(yùn)算放大器送來的直流電平信號(hào)，經(jīng)VF變換電路后，轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào);脈沖信號(hào)的頻率和直流電平信號(hào)的大小線性對(duì)應(yīng)，根據(jù)VF變換電路各參數(shù)值，可以根據(jù)下面公式計(jì)算得到性對(duì)應(yīng)因子;通過調(diào)節(jié)電位器RP2，可改變線性對(duì)應(yīng)因子的大小。
[0015]VF變換電路中，各參數(shù)及元件典型值及計(jì)算公式如下:
[0016]電源VCC=15V，VEE = -15V;直流電平信號(hào) O 彡 Vin 彡 10V;
[0017]電阻Rl= 10kQ ,R2 = 6.8kQ ,R3=100kQ ,R4 = 47Q ,R5 = 22kQ ,R6=12kQ，R7=1k Ω ；
[0018]電容Cl=0.1uF，C2= 0.01uF，C3 = luF;電位器RPl=O?1kQ，RP2 = 0?5kQ ；
[0019 ] fout = Vin X (R6+RP2)/2.09V/R3/ (R2 X C2)，即 fcmt=mVin ；
[0020]公式三:線性對(duì)應(yīng)因子m=(R6+RP2)/2.09V/R3/(R2 X C2)。
[0021]所述的？￥變換電路包括電阻1?21、1?22、1?23、1?24、1?25、1?26，電容021、022、023，電位器RP21以及第二芯片LM331;脈沖信號(hào)fin經(jīng)電容C21后，連接第二芯片LM331的6腳；電阻R21的一端連接VCC，另一端連接第二芯片LM331的6腳；電阻R22的一端連接VCC，另一端連接第二芯片LM331的7腳；電阻R23的一端連接第二芯片LM331的7腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地；第二芯片LM331的8腳連接VCC;電阻R24的一端連接VCC，另一端連接第二芯片LM331的5腳；電容C22的一端連接第二芯片LM331的5腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地；電位器RP21的一個(gè)固定端與調(diào)節(jié)端連接；電阻R25和電位器RP21串聯(lián)后，一端連接第二芯片LM331的2腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地;第二芯片LM331的3腳和4腳均連接第二芯片LM331的參考地；電阻R26和電容C23并聯(lián)后，一端連接第二芯片LM331的I腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地;第二芯片LM331的I腳輸出直流電平信號(hào)Vcmt。傳輸電路送來的脈沖信號(hào)，經(jīng)FV變換電路后，轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào);直流電平信號(hào)的大小和脈沖信號(hào)的頻率線性對(duì)應(yīng)，根據(jù)FV變換電路各參數(shù)值，可以根據(jù)下面公式計(jì)算得到性對(duì)應(yīng)因子;通過調(diào)節(jié)電位器RP21，可改變線性對(duì)應(yīng)因子的大小。
[0022]FV變換電路中，各參數(shù)及元件典型值及計(jì)算公式如下:
[0023]電源VCC= 15V;脈沖信號(hào)O彡fin彡1kHz;
[0024]電阻R21=R22= 10kQ，R23 = 68kQ，R24 = 6.81kQ，R25 = 12kQ，R26 = 100k Ω ；
[0025]電容C21=470pF，C22= 0.01uF，C23 = luF;電位器RP21=0?5kQ。
[0026]Vout = finX2.09VXR26X (R24XC22)/(R25+RP21)，即Vout = nfino
[0027]公式四:線性對(duì)應(yīng)因子n= 2.09VXR26 X (R24 X C22)/(R25+RP21)
[0028]所述第一種形式的傳輸電路包括兩個(gè)AM26LS31電路，兩個(gè)AM26LS33電路以及兩對(duì)雙絞線，分別組成兩個(gè)完全相同的通道電路。在任一通道電路中，所述AM26LS31電路、雙絞線以及AM26LS33電路依次串聯(lián)。通道電路一，所述VF變換電路輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;通道電路二，所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給FV變換電路。
[0029]所述第二種形式的傳輸電路包括兩個(gè)HFBR1404電路，兩根光纖，兩個(gè)HFBR2404電路，兩個(gè)AM26LS31電路，兩對(duì)雙絞線以及兩個(gè)AM26LS33電路，分別組成兩個(gè)通道電路。通道電路一，所述HFBR1404電路、光纖、HFBR2404電路、AM26LS31電路、雙絞線以及AM26LS33電路依次串聯(lián);通道電路二，所述AM26LS31電路、雙絞線、AM26LS33電路、HFBR1404電路、光纖以及HFBR2404電路依次串聯(lián)。通道電路一，所述VF變換電路輸出的脈沖信號(hào)送至HFBR1404電路的輸入端，所述HFBR1404電路將其轉(zhuǎn)換為脈沖光信號(hào)，經(jīng)光纖進(jìn)行高低電位的隔離，然后送至HFBR2404電路的輸入端，HFBR2404電路將接收到的脈沖光信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;通道電路二，所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送至HFBR1404電路的輸入端，所述HFBR1404電路將其轉(zhuǎn)換為脈沖光信號(hào)，經(jīng)光纖進(jìn)行高低電位的隔離，然后送至HFBR2404電路的輸入端，HFBR2404電路將接收到的脈沖光信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給FV變換電路。
[0030]所述第三種形式的傳輸電路包括兩個(gè)IXDI414電路，兩個(gè)互感器，兩個(gè)HCPL2601電路，兩個(gè)AM26LS31電路，兩對(duì)雙絞線以及兩個(gè)AM26LS33電路，分別組成兩個(gè)通道電路。通道電路一，所述IXDI414電路、互感器、HCPL2601電路、AM26LS31電路、雙絞線以及AM26LS33電路依次串聯(lián);通道電路二，所述AM26LS31電路、雙絞線、AM26LS33電路、IXDI414電路、互感器以及HCPL2601電路依次串聯(lián)。通道電路一，所述VF變換電路輸出的脈沖信號(hào)送至IXDI414電路的輸入端，所述IXDI414電路將其進(jìn)行整形放大，經(jīng)互感器進(jìn)行高低電位的隔離，耦合至HCPL2601電路的輸入端，HCPL2601電路將其限幅整形，然后送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;通道電路二，所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送至IXDI414電路的輸入端，所述IXDI414電路將其進(jìn)行整形放大，經(jīng)互感器進(jìn)行高低電位的隔離，耦合至HCPL2601電路的輸入端，HCPL2601電路將其限幅整形，然后送給FV變換電路。
[0031]一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整方法，其特征在于:近端電路將需要遠(yuǎn)端顯示的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸后，再轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，經(jīng)遠(yuǎn)端電路讀取顯示;相對(duì)應(yīng)的，遠(yuǎn)端電路將需要調(diào)整的工作參數(shù)，以脈沖信號(hào)方式送至傳輸電路，傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸后，再轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，近端電路將其轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)修正。
[0032]所述的檢測(cè)信號(hào)為閉環(huán)系統(tǒng)的采樣電路提供的電壓值，經(jīng)運(yùn)算放大器運(yùn)算放大之后，轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào);VF變換電路將直流電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)；
[0033]當(dāng)遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離時(shí)，則傳輸電路先將脈沖信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，經(jīng)光纖隔離傳輸后，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào);或者，傳輸電路利用互感器進(jìn)行電位隔離;然后，傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)，然后送給PLC;
[0034]檢測(cè)信號(hào)的電壓值與脈沖信號(hào)的頻率是線性對(duì)應(yīng)的關(guān)系，PLC的高速計(jì)數(shù)模塊檢測(cè)脈沖信號(hào)的頻率，并根據(jù)脈沖信號(hào)的頻率與檢測(cè)信號(hào)的電壓值的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)公式一計(jì)算送給觸摸顯示屏顯示；
[0035]觸摸顯示屏設(shè)置并顯示多個(gè)脈沖信號(hào)的頻率，每個(gè)脈沖信號(hào)分別對(duì)應(yīng)需要調(diào)整的工作參數(shù)，每個(gè)脈沖信號(hào)的頻率與需要調(diào)整的工作參數(shù)的電壓值根據(jù)公式二建立線性對(duì)應(yīng)的關(guān)系PLC根據(jù)觸摸顯示屏設(shè)置的各脈沖信號(hào)的頻率，從高速置數(shù)模塊輸出對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào);傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)；
[0036]當(dāng)遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離，則傳輸電路先將脈沖信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，經(jīng)光纖傳輸后，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)；或者，傳輸電路利用互感器進(jìn)行電位隔離;FV變換電路接收到傳輸電路送來的脈沖信號(hào)后，根據(jù)脈沖信號(hào)的頻率，將其轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)，送給運(yùn)算放大器;運(yùn)算放大器根據(jù)FV變換電路送來的直流電平信號(hào)，根據(jù)公式二重新設(shè)置對(duì)應(yīng)的需要調(diào)整的工作參數(shù)。
[0037]本發(fā)明，遠(yuǎn)端可以對(duì)近端的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，便于及時(shí)了解近端的工作狀況；同時(shí)，根據(jù)情況，遠(yuǎn)端可以實(shí)時(shí)修正近端的工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。實(shí)施方法簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)，成本低，可靠性較高。
【附圖說明】
[0038]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0039]圖2為本發(fā)明系統(tǒng)的VF變換電路圖。
[0040]圖3為本發(fā)明系統(tǒng)的FV變換電路圖。
[0041]圖4為本發(fā)明系統(tǒng)的傳輸電路圖1。
[0042]圖5為本發(fā)明系統(tǒng)的傳輸電路圖1I。
[0043]圖6為本發(fā)明系統(tǒng)的傳輸電路圖1II。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0045]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)包括遠(yuǎn)端電路、傳輸電路、近端電路;所述遠(yuǎn)端電路包括可編程邏輯控制器PLC和觸摸顯示屏;所述近端電路包括運(yùn)算放大器、VF變換電路以及FV變換電路。所述運(yùn)算放大器與VF變換電路和FV變換電路分別連接;所述傳輸電路與VF變換電路和FV變換電路分別連接;所述PLC與傳輸電路互相連接;所述觸摸顯示屏與PLC互相連接。
[0046]所述PLC包含高速計(jì)數(shù)模塊和高速置數(shù)模塊；
[0047]所述VF變換電路采用LM331芯片將直流電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)；
[0048]所述FV變換電路采用LM331芯片將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)大小的直流電平信號(hào)；
[0049]所述傳輸電路采用AM26LS31芯片將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)；
[0050]所述傳輸電路采用AM26LS33芯片將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)；
[0051]所述傳輸電路在實(shí)現(xiàn)高低電位隔離時(shí)采用光纖或互感器；
[0052]所述傳輸電路采用串口總線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
[0053]所述運(yùn)算放大器將閉環(huán)系統(tǒng)的采樣電路送來的檢測(cè)信號(hào)的電壓值，經(jīng)運(yùn)算放大之后，轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)，送給VF變換電路;所述的VF變換電路將直流電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)，送給傳輸電路；當(dāng)遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離時(shí)，所述傳輸電路采用光纖或互感器進(jìn)行高低電位的隔離，然后將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;所述PLC的高速計(jì)數(shù)模塊檢測(cè)脈沖信號(hào)的頻率，PLC根據(jù)脈沖信號(hào)的頻率與檢測(cè)信號(hào)的電壓值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)的電壓值，然后送給觸摸顯示屏;所述觸摸顯示屏顯示檢測(cè)信號(hào)的電壓值。
[0054]相應(yīng)的，所述觸摸顯示屏設(shè)置并顯示脈沖信號(hào)頻率，并送給PLC;所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)，送給傳輸電路;所述傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)，當(dāng)遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離時(shí)，再經(jīng)過光纖或互感器進(jìn)行高低電位的隔離，然后將脈沖信號(hào)送給FV變換電路;所述FV變換電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào)，送給運(yùn)算放大器;所述運(yùn)算放大器根據(jù)FV變換電路送來的直流電平信號(hào)，根據(jù)公式二設(shè)置相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)的閉環(huán)基準(zhǔn)電平和保護(hù)門限電平。
[0055]如圖2所示，所述的￥?變換電路包括電阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7，電容(:1工2、〇3，電位器RP1、RP2、芯片LM331;直流電平信號(hào)Vin經(jīng)電阻Rl后，連接芯片LM331的7腳；電容Cl的一端連接芯片LM331的7腳，另一端連接芯片LM331的參考地;芯片LM331的8腳連接VCC ；電阻R2的一端連接VCC，另一端連接芯片LM331的5腳；電容C2的一端連接芯片LM331的5腳，另一端連接芯片LM331的參考地;芯片LM331的I腳與6腳連接；電阻R3與電容C3并聯(lián)后，一端連接芯片LM331的6腳，另一端分別接電阻R4與電阻R5;電阻R4的另一端連接芯片LM331的參考地，電阻R5的另一端連接電位器RPI的調(diào)節(jié)端；電位器RPI的兩個(gè)固定端分別連接VCC和VEE ；芯片LM331的4腳連接芯片LM331的參考地；電位器RP2的一個(gè)固定端與調(diào)節(jié)端連接；電阻R6和電位器RP2串聯(lián)后，一端連接芯片LM331的2腳，另一端連接芯片LM331的參考地；電阻R7的一端連接VCC，另一端連接芯片LM331的3腳，芯片LM331的3腳輸出脈沖信號(hào)fcmt;運(yùn)算放大器送來的直流電平信號(hào)，經(jīng)VF變換電路后，轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào);脈沖信號(hào)的頻率和直流電平信號(hào)的大小線性對(duì)應(yīng)，根據(jù)VF變換電路各參數(shù)值，可以根據(jù)下面公式計(jì)算得到性對(duì)應(yīng)因子;通過調(diào)節(jié)電位器RP2，可改變線性對(duì)應(yīng)因子的大小。
[0056]如圖3所示，所述的？￥變換電路包括電阻1?21、1?22、1?23、1?24、1?25、1?26，電容021、〇22、023，電位器1^21以及第二芯片1^331;脈沖信號(hào)經(jīng)電容021后，連接第二芯片1^331的6腳；電阻R21的一端連接VCC，另一端連接第二芯片LM331的6腳；電阻R22的一端連接VCC，另一端連接第二芯片LM331的7腳；電阻R23的一端連接第二芯片LM331的7腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地;第二芯片LM331的8腳連接VCC;電阻R24的一端連接VCC，另一端連接第二芯片LM331的5腳；電容C22的一端連接第二芯片LM331的5腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地；電阻R25和電位器RP21串聯(lián)后，一端連接第二芯片LM331的2腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地;第二芯片LM331的3腳和4腳均連接第二芯片LM331的參考地；電阻R26和電容C23并聯(lián)后，一端連接第二芯片LM331的I腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地;第二芯片LM331的I腳輸出直流電平信號(hào)。傳輸電路送來的脈沖信號(hào)，經(jīng)FV變換電路后，轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào);直流電平信號(hào)的大小和脈沖信號(hào)的頻率線性對(duì)應(yīng)，根據(jù)FV變換電路各參數(shù)值，根據(jù)公式四可以計(jì)算得到線性對(duì)應(yīng)因子;通過調(diào)節(jié)電位器RPl，可改變線性對(duì)應(yīng)因子的大小。
[0057]如圖4所示，所述第一種形式的傳輸電路包括兩個(gè)AM26LS31電路，兩個(gè)AM26LS33電路以及兩對(duì)雙絞線，分別組成兩個(gè)完全相同的通道電路。在任一通道電路中，所述AM26LS31電路、雙絞線以及AM26LS33電路依次串聯(lián)。通道電路一，所述VF變換電路輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;通道電路二，所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給FV變換電路。
[0058]如圖5所示，所述第二種形式的傳輸電路包括兩個(gè)HFBR1404電路，兩根光纖，兩個(gè)HFBR2404電路，兩個(gè)AM26LS31電路，兩對(duì)雙絞線以及兩個(gè)AM26LS33電路，分別組成兩個(gè)通道電路。通道電路一，所述HFBR1404電路、光纖、HFBR2404電路、AM26LS31電路、雙絞線以及AM26LS33電路依次串聯(lián);通道電路二，所述AM26LS31電路、雙絞線、AM26LS33電路、HFBR1404電路、光纖以及HFBR2404電路依次串聯(lián)。通道電路一，所述VF變換電路輸出的脈沖信號(hào)送至HFBR1404電路的輸入端，所述HFBR1404電路將其轉(zhuǎn)換為脈沖光信號(hào)，經(jīng)光纖進(jìn)行高低電位的隔離，然后送至HFBR2404電路的輸入端，HFBR2404電路將接收到的脈沖光信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;通道電路二，所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送至HFBR1404電路的輸入端，所述HFBR1404電路將其轉(zhuǎn)換為脈沖光信號(hào)，經(jīng)光纖進(jìn)行高低電位的隔離，然后送至HFBR2404電路的輸入端，HFBR2404電路將接收到的脈沖光信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給FV變換電路。
[0059]如圖6所示，所述第三種形式的傳輸電路包括兩個(gè)IXDI414電路，兩個(gè)互感器，兩個(gè)HCPL2601電路，兩個(gè)AM26LS31電路，兩對(duì)雙絞線以及兩個(gè)AM26LS33電路，分別組成兩個(gè)通道電路。通道電路一，所述IXDI414電路、互感器、HCPL2601電路、AM26LS31電路、雙絞線以及AM26LS33電路依次串聯(lián);通道電路二，所述AM26LS31電路、雙絞線、AM26LS33電路、IXDI414電路、互感器以及HCPL2601電路依次串聯(lián)。通道電路一，所述VF變換電路輸出的脈沖信號(hào)送至IXD1414電路的輸入端，所述IXD1414電路將其進(jìn)行整形放大，經(jīng)互感器進(jìn)行高低電位的隔離，耦合至HCPL2601電路的輸入端，HCPL2601電路將其限幅整形，然后送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;通道電路二，所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送至IXDI414電路的輸入端，所述IXDI414電路將其進(jìn)行整形放大，經(jīng)互感器進(jìn)行高低電位的隔離，耦合至HCPL2601電路的輸入端，HCPL2601電路將其限幅整形，然后送給FV變換電路。
[0060]本發(fā)明的工作原理如下:近端電路將需要遠(yuǎn)端顯示的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)牟罘中盘?hào)，經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸后，再轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，經(jīng)遠(yuǎn)端電路讀取顯示;相對(duì)應(yīng)的，遠(yuǎn)端電路將需要調(diào)整的工作參數(shù)，以脈沖信號(hào)方式送至傳輸電路，傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)牟罘中盘?hào)，經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸后，再轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，近端電路將其轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)修正。
[0061]檢測(cè)信號(hào)為閉環(huán)系統(tǒng)的采樣電路提供的電壓值。經(jīng)運(yùn)算放大器運(yùn)算放大之后，轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的合適大小的直流電平信號(hào)。VF變換電路將直流電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)。如果遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離，則傳輸電路先將脈沖信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，經(jīng)光纖隔離傳輸后，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)；或者，傳輸電路利用互感器進(jìn)行電位隔離。然后，傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)，然后送給PLC。因此，檢測(cè)信號(hào)的電壓值與脈沖信號(hào)的頻率顯然是線性對(duì)應(yīng)的關(guān)系。從而，PLC的高速計(jì)數(shù)模塊檢測(cè)脈沖信號(hào)的頻率，并根據(jù)脈沖信號(hào)的頻率與檢測(cè)信號(hào)的電壓值的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)公式一計(jì)算后送給觸摸顯示屏顯示。
[0062]修正閉環(huán)系統(tǒng)的工作狀態(tài)時(shí)，需要調(diào)整閉環(huán)的基準(zhǔn)電平信號(hào)，同時(shí)保護(hù)門限電平也需要相應(yīng)的調(diào)整。首先，觸摸顯示屏設(shè)置并顯示多個(gè)脈沖信號(hào)的頻率，每個(gè)脈沖信號(hào)分別對(duì)應(yīng)需要調(diào)整的工作參數(shù)，如基準(zhǔn)電平信號(hào)和保護(hù)門限電平。而且，每個(gè)脈沖信號(hào)的頻率與需要調(diào)整的工作參數(shù)的電壓值根據(jù)公式二建立線性對(duì)應(yīng)的關(guān)系。PLC根據(jù)觸摸顯示屏設(shè)置的各脈沖信號(hào)的頻率，從高速置數(shù)模塊輸出對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)。傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)。同樣的，如果遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離，則傳輸電路先將脈沖信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，經(jīng)光纖傳輸后，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào);或者，傳輸電路利用互感器進(jìn)行電位隔離。Fv變換電路接收到傳輸電路送來的脈沖信號(hào)后，根據(jù)脈沖信號(hào)的頻率，將其轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的合適大小的直流電平信號(hào)，送給運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器根據(jù)FV變換電路送來的直流電平信號(hào)，根據(jù)公式二重新設(shè)置對(duì)應(yīng)的需要調(diào)整的工作參數(shù)，如閉環(huán)基準(zhǔn)電平和保護(hù)門限電平。
[0063]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不限制于本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于:包括遠(yuǎn)端電路、傳輸電路、近端電路;所述遠(yuǎn)端電路包括可編程邏輯控制器PLC和觸摸顯示屏;所述PLC包括高速計(jì)數(shù)模塊和高速置數(shù)模塊;所述近端電路包括運(yùn)算放大器、VF變換電路以及FV變換電路;所述運(yùn)算放大器與VF變換電路和FV變換電路分別連接;所述傳輸電路與VF變換電路和FV變換電路分別連接;所述PLC與傳輸電路互相連接;所述觸摸顯示屏與PLC互相連接； 所述運(yùn)算放大器將閉環(huán)系統(tǒng)的采樣電路送來的檢測(cè)信號(hào)的電壓值VI，經(jīng)運(yùn)算放大之后，轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)Vin，送給VF變換電路;所述的VF變換電路采用LM331芯片將直流電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)，送給傳輸電路；當(dāng)遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離時(shí)，所述傳輸電路采用光纖或互感器進(jìn)行高低電位的隔離，然后采用AM26LS31芯片將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再采用AM26LS33芯片將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;所述PLC的高速計(jì)數(shù)模塊檢測(cè)脈沖信號(hào)的頻率，PLC根據(jù)脈沖信號(hào)的頻率與檢測(cè)信號(hào)的電壓值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，得到對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)的電壓值VI，然后送給觸摸顯示屏;所述觸摸顯示屏顯示檢測(cè)信號(hào)的電壓值； 根據(jù)下面公式可以得到對(duì)應(yīng)關(guān)系: Vl = a Vin，Vin=mfmjt，fmjt = fl，得到公式一:Vl = a mf I ； a為運(yùn)算放大倍數(shù)，將Vl轉(zhuǎn)換為O?1V的電平信號(hào)Vin，一般a = I ;mSVF變換電路的線性對(duì)應(yīng)因子； 相應(yīng)的，所述觸摸顯示屏設(shè)置并顯示脈沖信號(hào)頻率f2，并送給PLC;所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)fin，送給傳輸電路;所述傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)，當(dāng)遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離時(shí)，再經(jīng)過光纖或互感器進(jìn)行高低電位的隔離，然后將脈沖信號(hào)送給FV變換電路;所述FV變換電路采用LM331芯片將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)大小的直流電平信號(hào)，送給運(yùn)算放大器;所述運(yùn)算放大器根據(jù)FV變換電路送來的直流電平信號(hào)V2，設(shè)置相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)的閉環(huán)基準(zhǔn)電平和保護(hù)門限電平； 根據(jù)下面公式可以得到設(shè)置關(guān)系: f2 = fin,fin = nVout,Vout = P V2，得到公式二:f2 = β nV2； β為運(yùn)算放大倍數(shù)，將VciutR換為合適的閉環(huán)基準(zhǔn)電平或保護(hù)門限電平V2，一般β=1;η為FV變換電路的線性對(duì)應(yīng)因子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于:所述的乂卩變換電路包括電阻1?1、1?2、1?、1?4、1?5、1?6、1?7，電容(:1工2、03，電位器1^1、1^2、芯片11031;直流電平信號(hào)Vin經(jīng)電阻Rl后，連接芯片LM331的7腳；電容Cl的一端連接芯片LM331的7腳，另一端連接芯片LM331的參考地;芯片LM331的8腳連接VCC;電阻R2的一端連接VCC，另一端連接芯片LM331的5腳；電容C2的一端連接芯片LM331的5腳，另一端連接芯片LM331的參考地；芯片LM331的I腳與6腳連接；電阻R3與電容C3并聯(lián)后，一端連接芯片LM331的6腳，另一端分別接電阻R4與電阻R5;電阻R4的另一端連接芯片LM331的參考地，電阻R5的另一端連接電位器RPl的調(diào)節(jié)端；電位器RPl的兩個(gè)固定端分別連接VCC和VEE;芯片LM331的4腳連接芯片LM331的參考地；電位器RP2的一個(gè)固定端與調(diào)節(jié)端連接；電阻R6和電位器RP2串聯(lián)后，一端連接芯片LM331的2腳，另一端連接芯片LM331的參考地;電阻R7的一端連接VCC，另一端連接芯片LM331的3腳，芯片LM331的3腳輸出脈沖信號(hào)fcmt;運(yùn)算放大器送來的直流電平信號(hào)，經(jīng)VF變換電路后，轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào);脈沖信號(hào)的頻率和直流電平信號(hào)的大小線性對(duì)應(yīng)，根據(jù)VF變換電路各參數(shù)值，可以得到線性對(duì)應(yīng)因子;通過調(diào)節(jié)電位器RP2，可改變線性對(duì)應(yīng)因子的大小。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于:VF變換電路中，各參數(shù)及元件典型值及計(jì)算公式如下: 電源VCC=15V，VEE = -15V;直流電平信號(hào)O彡Vin彡10V;電阻Rl = 10kQ ,R2 = 6.8kQ ,R3 = 100kQ ,R4 = 47Q ,R5 = 22kQ ,R6 = 12kQ，R7=10kΩ ； 電容Cl = 0.1uF，C2 = 0.01uF，C3 = luF;電位器RPl = O?1kQ，RP2 = 0?5kQ ； fout = VinX (R6+RP2)/2.09V/R3/(R2 XC2)，即fout=mVin； 公式三:線性對(duì)應(yīng)因子m = (R6+RP2)/2.09V/R3/(R2 X C2)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于:所述的卩乂變換電路包括電阻1?21、1?22、1?23、1?24、1?25、1?26，電容021、022、023，電位器1^21以及第二芯片LM331;脈沖信號(hào)fin經(jīng)電容C21后，連接第二芯片LM331的6腳；電阻R21的一端連接VCC，另一端連接第二芯片LM331的6腳；電阻R22的一端連接VCC，另一端連接第二芯片LM331的7腳；電阻R23的一端連接第二芯片LM331的7腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地;第二芯片LM331的8腳連接VCC;電阻R24的一端連接VCC，另一端連接第二芯片LM331的5腳；電容C22的一端連接第二芯片LM331的5腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地；電位器RP21的一個(gè)固定端與調(diào)節(jié)端連接；電阻R25和電位器RP21串聯(lián)后，一端連接第二芯片LM331的2腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地;第二芯片LM331的3腳和4腳均連接第二芯片LM331的參考地；電阻R26和電容C23并聯(lián)后，一端連接第二芯片LM331的I腳，另一端連接第二芯片LM331的參考地;第二芯片LM331的I腳輸出直流電平信號(hào)Vciut;傳輸電路送來的脈沖信號(hào)，經(jīng)FV變換電路后，轉(zhuǎn)換為直流電平信號(hào);直流電平信號(hào)的大小和脈沖信號(hào)的頻率線性對(duì)應(yīng)，根據(jù)FV變換電路各參數(shù)值，可以得到線性對(duì)應(yīng)因子;通過調(diào)節(jié)電位器RP21，可改變線性對(duì)應(yīng)因子的大小。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于:所述的FV變換電路中，各參數(shù)及元件典型值及計(jì)算公式如下: 電源VCC= 15V;脈沖信號(hào)O彡fin彡1kHz; 電阻R21 = R22 = 10kQ ,R23 = 68kQ ,R24 = 6.81kQ ,R25 = 12kQ ,R26 = 10kQ ； 電容C21 = 470pF，C22 = 0.01uF，C23 = luF;電位器RP21 = 0?5kQ ； Vout = finX2.09VXR26X (R24XC22)/(R25+RP21)，即Vout = nfin; 公式四:線性對(duì)應(yīng)因子n = 2.09VXR26X(R24XC22)/(R25+RP21)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于:所述的傳輸電路包括兩個(gè)AM26LS31電路，兩個(gè)AM26LS33電路以及兩對(duì)雙絞線，分別組成兩個(gè)完全相同的通道電路;在任一通道電路中，所述AM26LS31電路、雙絞線以及AM26LS33電路依次串聯(lián);通道電路一，所述VF變換電路輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;通道電路二，所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給FV變換電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于:傳輸電路包括兩個(gè)HFBR1404電路，兩根光纖，兩個(gè)HFBR2404電路，兩個(gè)AM26LS31電路，兩對(duì)雙絞線以及兩個(gè)AM26LS33電路，分別組成兩個(gè)通道電路;通道電路一，所述HFBR1404電路、光纖、HFBR2404電路、AM26LS31電路、雙絞線以及AM26LS33電路依次串聯(lián)；通道電路二，所述AM26LS31電路、雙絞線、AM26LS33電路、HFBR1404電路、光纖以及HFBR2404電路依次串聯(lián);通道電路一，所述VF變換電路輸出的脈沖信號(hào)送至HFBR1404電路的輸入端，所述HFBR1404電路將其轉(zhuǎn)換為脈沖光信號(hào)，經(jīng)光纖進(jìn)行高低電位的隔離，然后送至HFBR2404電路的輸入端，HFBR2404電路將接收到的脈沖光信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;通道電路二，所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送至HFBR1404電路的輸入端，所述HFBR1404電路將其轉(zhuǎn)換為脈沖光信號(hào)，經(jīng)光纖進(jìn)行高低電位的隔離，然后送至HFBR2404電路的輸入端，HFBR2404電路將接收到的脈沖光信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給FV變換電路。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于:傳輸電路包括兩個(gè)IXDI414電路，兩個(gè)互感器，兩個(gè)HCPL2601電路，兩個(gè)AM26LS31電路，兩對(duì)雙絞線以及兩個(gè)AM26LS33電路，分別組成兩個(gè)通道電路;通道電路一，所述IXDI414電路、互感器、HCPL2601電路、AM26LS31電路、雙絞線以及AM26LS33電路依次串聯(lián)；通道電路二，所述AM26LS31電路、雙絞線、AM26LS33電路、IXDI414電路、互感器以及HCPL2601電路依次串聯(lián)；通道電路一，所述VF變換電路輸出的脈沖信號(hào)送至IXDI414電路的輸入端，所述IXDI414電路將其進(jìn)行整形放大，經(jīng)互感器進(jìn)行高低電位的隔離，耦合至HCPL2601電路的輸入端，HCPL2601電路將其限幅整形，然后送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送給PLC的高速計(jì)數(shù)模塊;通道電路二，所述PLC的高速置數(shù)模塊輸出的脈沖信號(hào)送至AM26LS31電路的輸入端，AM26LS31電路將其轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后，送至AM26LS33電路的輸入端，AM26LS33電路將其轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)，然后送至IXDI414電路的輸入端，所述IXDI414電路將其進(jìn)行整形放大，經(jīng)互感器進(jìn)行高低電位的隔離，耦合至HCPL2601電路的輸入端，HCPL2601電路將其限幅整形，然后送給FV變換電路。9.一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整方法，其特征在于:近端電路將需要遠(yuǎn)端顯示的檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸后，再轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，經(jīng)遠(yuǎn)端電路讀取顯示;相對(duì)應(yīng)的，遠(yuǎn)端電路將需要調(diào)整的工作參數(shù)，以脈沖信號(hào)方式送至傳輸電路，傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)，經(jīng)過遠(yuǎn)距離傳輸后，再轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，近端電路將其轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的電壓信號(hào)，實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)修正。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種閉環(huán)系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離采樣與調(diào)整方法，其特征在于:所述的檢測(cè)信號(hào)為閉環(huán)系統(tǒng)的采樣電路提供的電壓值，經(jīng)運(yùn)算放大器運(yùn)算放大之后，轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào);VF變換電路將直流電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào)； 當(dāng)遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離時(shí)，則傳輸電路先將脈沖信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，經(jīng)光纖隔離傳輸后，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)；或者，傳輸電路利用互感器進(jìn)行電位隔離;然后，傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)，然后送給PLC; 檢測(cè)信號(hào)的電壓值與脈沖信號(hào)的頻率是線性對(duì)應(yīng)的關(guān)系，PLC的高速計(jì)數(shù)模塊檢測(cè)脈沖信號(hào)的頻率，并根據(jù)脈沖信號(hào)的頻率與檢測(cè)信號(hào)的電壓值的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)公式一計(jì)算后送給觸摸顯示屏顯示； 觸摸顯示屏設(shè)置并顯示多個(gè)脈沖信號(hào)的頻率，每個(gè)脈沖信號(hào)分別對(duì)應(yīng)需要調(diào)整的工作參數(shù)，每個(gè)脈沖信號(hào)的頻率與需要調(diào)整的工作參數(shù)的電壓值根據(jù)公式二建立線性對(duì)應(yīng)的關(guān)系;PLC根據(jù)觸摸顯示屏設(shè)置的各脈沖信號(hào)的頻率，從高速置數(shù)模塊輸出對(duì)應(yīng)頻率的脈沖信號(hào);傳輸電路將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的差分信號(hào)，經(jīng)串口總線遠(yuǎn)距離傳輸后，再將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)； 當(dāng)遠(yuǎn)端和近端需要進(jìn)行高低電位的隔離，則傳輸電路先將脈沖信號(hào)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，經(jīng)光纖傳輸后，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相同頻率的脈沖信號(hào)；或者，傳輸電路利用互感器進(jìn)行電位隔離;FV變換電路接收到傳輸電路送來的脈沖信號(hào)后，根據(jù)脈沖信號(hào)的頻率，將其轉(zhuǎn)化為直流電平信號(hào)，送給運(yùn)算放大器;運(yùn)算放大器根據(jù)FV變換電路送來的直流電平信號(hào)，根據(jù)公式二重新設(shè)置對(duì)應(yīng)的需要調(diào)整的工作參數(shù)。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK106093536SQ201610684857
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月18日 公開號(hào)201610684857.9, CN 106093536 A, CN 106093536A, CN 201610684857, CN-A-106093536, CN106093536 A, CN106093536A, CN201610684857, CN201610684857.9
【發(fā)明人】楊景紅, 楊明, 戴廣明
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十四研究所