一種自檢式電荷放大器電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自檢式電荷放大器電路，包括通道自檢控制電路、電荷-電壓變換電路、帶通濾波電路，具體包括正弦波芯片IC1、輸入連接件CN1、繼電器K1、轉(zhuǎn)換電容C2、跟隨器IC2、濾波運(yùn)放IC3、隔直電容C3、隔直電阻R4、高頻電阻R5、高頻電容C4、綜合連接件CN2等。本實(shí)用新型在外控信號(hào)的作用下，既可工作于正常的信號(hào)處理變送狀態(tài)，也可工作于監(jiān)測(cè)通道的自檢狀態(tài)，并采用正弦波作為通道自檢的測(cè)試信號(hào)。本實(shí)用新型電路實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本低、通用性好、可靠性高。
【專利說明】—種自檢式電荷放大器電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域，涉及一種電路，特別涉及一種自檢式電荷放大器電路，適用于對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行變送傳輸及通道自檢的應(yīng)用場(chǎng)合，特別是核電設(shè)備中進(jìn)行松動(dòng)件監(jiān)測(cè)的場(chǎng)合。
【背景技術(shù)】
[0002]在核電站反應(yīng)堆設(shè)備及其他生產(chǎn)設(shè)備中，常需監(jiān)測(cè)生產(chǎn)設(shè)備中機(jī)械部件的松動(dòng)情況，以確保生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行。目前，常用的方案是:在需要被監(jiān)測(cè)的生產(chǎn)設(shè)備上安裝加速度傳感器，并將加速度傳感器的輸出信號(hào)連接到安裝在其附近的電荷放大器，再將電荷放大器的輸出信號(hào)傳輸?shù)娇刂剖抑械谋O(jiān)控系統(tǒng)?，F(xiàn)有方案的不足在于:因生產(chǎn)設(shè)備處于振動(dòng)狀態(tài)且工作環(huán)境惡劣，傳感器連線等出現(xiàn)斷路等故障后的診斷、維護(hù)較困難。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種自檢式電荷放大器電路。該電路采用基于通道自檢控制、電荷-電壓變換、帶通濾波，當(dāng)處于自檢狀態(tài)時(shí)，該電路輸出預(yù)設(shè)的正弦波信號(hào)，后續(xù)的監(jiān)控系統(tǒng)即可據(jù)此判定該變送通道能否正常工作。
[0004]本實(shí)用新型包括通道自檢控制電路、電荷-電壓變換電路、帶通濾波電路。
[0005]通道自檢控制電路包括輸入連接件CNl、綜合連接件CN2、正弦波芯片ICl、振蕩電阻R1、振蕩電容Cl、正弦電阻R2、繼電器K1、三極管Q1、二極管D1、基極電阻R3、負(fù)電源電容C5和正電源電容C6，輸入連接件CNl的地端GND端接地，CNl的輸入端IN端與繼電器Kl中的一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)Kl-1的常閉觸點(diǎn)NC端連接，觸點(diǎn)開關(guān)Kl-1的公共端COM端與繼電器Kl中的另一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)K1-2的公共端COM端、轉(zhuǎn)換電容C2的一端及跟隨器IC2的正輸入端+IN端連接，觸點(diǎn)開關(guān)K1-2的常開端ON端與正弦電阻R2的一端連接，正弦電阻R2的另一端與正弦波芯片ICl的輸出端OUT端連接，正弦波芯片ICl的正電源端+V端與電路正電源端VCC端連接，正弦波芯片ICl的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端連接，正弦波芯片ICl的地端GND端接地，正弦波芯片ICl的波形選擇端A0、Al端分別與電路正電源端VCC端和地端連接，正弦波芯片ICl的參考端REF端與振蕩電阻Rl的一端連接，振蕩電阻Rl的另一端與正弦波芯片ICl的輸入端IN端連接，正弦波芯片ICl的振蕩端COSC端與振蕩電容Cl的一端連接，振蕩電容Cl的另一端接地，綜合連接件CN2的自檢控制端UC端與基極電阻R3的一端連接，基極電阻R3的另一端與三極管Ql的基極b端連接，三極管Ql的射極e端接地，三極管Ql的集電極c端與繼電器Kl線圈的一端、二極管Dl的陽極連接，繼電器Kl線圈的另一端與二極管Dl的陰極、電路正電源端VCC端連接，綜合連接件CN2的正電源端+V端與電路正電源端VCC端、正電源電容C6的一端連接，綜合連接件CN2的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端、負(fù)電源電容C5的一端連接，綜合連接件CN2的地端GND端同時(shí)與負(fù)電源電容C5的另一端、正電源電容C6的另一端相連接，且接地；
[0006]電荷-電壓變換電路包括轉(zhuǎn)換電容C2、跟隨器IC2，轉(zhuǎn)換電容C2的另一端接地，跟隨器IC2的負(fù)輸入端-1N端與IC2的輸出端OUT端、隔直電容C3的一端連接，跟隨器IC2的正電源端+V端與電路正電源端VCC端連接，跟隨器IC2的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端連接；
[0007]帶通濾波電路包括濾波運(yùn)放IC3、隔直電容C3、隔直電阻R4、高頻電阻R5、高頻電容C4、接地電阻R6、輸出電阻R7，隔直電容C3的另一端與隔直電阻R4的一端、高頻電阻R5的一端連接，隔直電阻R4的另一端接地，高頻電阻R5的另一端與高頻電容C4的一端、濾波運(yùn)放IC3的正輸入端+IN端連接，高頻電容C4的另一端接地，濾波運(yùn)放IC3的正電源端+V端與電路正電源端VCC端連接，濾波運(yùn)放IC3的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端連接，接地電阻R6的一端接地，接地電阻R6的另一端與濾波運(yùn)放IC3的負(fù)輸入端-1N端、輸出電阻R7的一端連接，輸出電阻R7的另一端與濾波運(yùn)放IC3的輸出端OUT端、綜合連接件CN2的電壓輸出端UO端連接。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0009]本實(shí)用新型既可工作于對(duì)電荷信號(hào)的處理變送狀態(tài)，也可工作于監(jiān)測(cè)通道的自檢狀態(tài)，且利用正弦波作為通道自檢的測(cè)試信號(hào)，該方法實(shí)時(shí)性強(qiáng)、成本低、通用性強(qiáng)好、可靠性高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0012]如圖1所示，一種自檢式電荷放大器電路，包括通道自檢控制電路、電荷-電壓變換電路、帶通濾波電路。
[0013]通道自檢控制電路包括輸入連接件CNl、綜合連接件CN2、正弦波芯片ICl、振蕩電阻R1、振蕩電容Cl、正弦電阻R2、繼電器K1、三極管Q1、二極管D1、基極電阻R3、負(fù)電源電容C5和正電源電容C6，輸入連接件CNl的地端GND端接地，CNl的輸入端IN端與繼電器Kl中的一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)Kl-1的常閉觸點(diǎn)NC端連接，觸點(diǎn)開關(guān)Kl-1的公共端COM端與繼電器Kl中的另一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)K1-2的公共端COM端、轉(zhuǎn)換電容C2的一端及跟隨器IC2的正輸入端+IN端連接，觸點(diǎn)開關(guān)K1-2的常開端ON端與正弦電阻R2的一端連接，正弦電阻R2的另一端與正弦波芯片ICl的輸出端OUT端連接，正弦波芯片ICl的正電源端+V端與電路正電源端VCC端連接，正弦波芯片ICl的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端連接，正弦波芯片ICl的地端GND端接地，正弦波芯片ICl的波形選擇端A0、Al端分別與電路正電源端VCC端和地端連接，正弦波芯片ICl的參考端REF端與振蕩電阻Rl的一端連接，振蕩電阻Rl的另一端與正弦波芯片ICl的輸入端IN端連接，正弦波芯片ICl的振蕩端COSC端與振蕩電容Cl的一端連接，振蕩電容Cl的另一端接地，綜合連接件CN2的自檢控制端UC端與基極電阻R3的一端連接，基極電阻R3的另一端與三極管Ql的基極b端連接，三極管Ql的射極e端接地，三極管Ql的集電極c端與繼電器Kl線圈的一端、二極管Dl的陽極連接，繼電器Kl線圈的另一端與二極管Dl的陰極、電路正電源端VCC端連接，綜合連接件CN2的正電源端+V端與電路正電源端VCC端、正電源電容C6的一端連接，綜合連接件CN2的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端、負(fù)電源電容C5的一端連接，綜合連接件CN2的地端GND端同時(shí)與負(fù)電源電容C5的另一端、正電源電容C6的另一端相連接，且接地；
[0014]電荷-電壓變換電路包括轉(zhuǎn)換電容C2、跟隨器IC2，轉(zhuǎn)換電容C2的另一端接地，跟隨器IC2的負(fù)輸入端-1N端與IC2的輸出端OUT端、隔直電容C3的一端連接，跟隨器IC2的正電源端+V端與電路正電源端VCC端連接，跟隨器IC2的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端連接；
[0015]帶通濾波電路包括濾波運(yùn)放IC3、隔直電容C3、隔直電阻R4、高頻電阻R5、高頻電容C4、接地電阻R6、輸出電阻R7，隔直電容C3的另一端與隔直電阻R4的一端、高頻電阻R5的一端連接，隔直電阻R4的另一端接地，高頻電阻R5的另一端與高頻電容C4的一端、濾波運(yùn)放IC3的正輸入端+IN端連接，高頻電容C4的另一端接地，濾波運(yùn)放IC3的正電源端+V端與電路正電源端VCC端連接，濾波運(yùn)放IC3的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端連接，接地電阻R6的一端接地，接地電阻R6的另一端與濾波運(yùn)放IC3的負(fù)輸入端-1N端、輸出電阻R7的一端連接，輸出電阻R7的另一端與濾波運(yùn)放IC3的輸出端OUT端、綜合連接件CN2的電壓輸出端UO端連接。
[0016]本實(shí)用新型所使用的包括正弦波芯片IC1、跟隨器IC2、濾波運(yùn)放IC3、三極管Q1、二極管D1、繼電器K1、輸入連接件CNl和綜合連接件CNl等在內(nèi)的所有器件均采用現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品，可以通過市場(chǎng)容易取得。例如:正弦波芯片采用MAX038，跟隨器、濾波運(yùn)放均用TLC2274，三極管采用C8050，二極管采用IN4001，繼電器采用DS2Y系列，輸入連接件采用CH2.54-2，綜合連接件采用CH2.54-5等。
[0017]本實(shí)用新型 中的主要電路參數(shù)及輸入輸出關(guān)系如下:
[0018]如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)距離自檢式振動(dòng)信號(hào)變送電路，其特征在于正弦波芯片ICl的輸出端輸出的正弦波頻率fsin (單位:Hz)與振蕩電阻R1、振蕩電容Cl間的關(guān)系如式(I)所示:
【權(quán)利要求】
1.一種自檢式電荷放大器電路，包括通道自檢控制電路、電荷-電壓變換電路、帶通濾波電路，其特征在于: 通道自檢控制電路包括輸入連接件CN1、綜合連接件CN2、正弦波芯片IC1、振蕩電阻Rl、振蕩電容C1、正弦電阻R2、繼電器Kl、三極管Ql、二極管D1、基極電阻R3、負(fù)電源電容C5和正電源電容C6，輸入連接件CNl的地端GND端接地，CNl的輸入端IN端與繼電器Kl中的一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)Kl-1的常閉觸點(diǎn)NC端連接，觸點(diǎn)開關(guān)Kl-1的公共端COM端與繼電器Kl中的另一個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)K1-2的公共端COM端、轉(zhuǎn)換電容C2的一端及跟隨器IC2的正輸入端+IN端連接，觸點(diǎn)開關(guān)K1-2的常開端ON端與正弦電阻R2的一端連接，正弦電阻R2的另一端與正弦波芯片ICl的輸出端OUT端連接，正弦波芯片ICl的正電源端+V端與電路正電源端VCC端連接，正弦波芯片ICl的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端連接，正弦波芯片ICl的地端GND端接地，正弦波芯片ICl的波形選擇端A0、Al端分別與電路正電源端VCC端和地端連接，正弦波芯片ICl的參考端REF端與振蕩電阻Rl的一端連接，振蕩電阻Rl的另一端與正弦波芯片ICl的輸入端IN端連接，正弦波芯片ICl的振蕩端COSC端與振蕩電容Cl的一端連接，振蕩電容Cl的另一端接地，綜合連接件CN2的自檢控制端UC端與基極電阻R3的一端連接，基極電阻R3的另一端與三極管Ql的基極b端連接,三極管Ql的射極e端接地，三極管Ql的集電極c端與繼電器Kl線圈的一端、二極管Dl的陽極連接，繼電器Kl線圈的另一端與二極管Dl的陰極、電路正電源端VCC端連接，綜合連接件CN2的正電源端+V端與電路正電源端VCC端、正電源電容C6的一端連接，綜合連接件CN2的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端、負(fù)電源電容C5的一端連接，綜合連接件CN2的地端GND端同時(shí)與負(fù)電源電容C5的另一端、正電源電容C6的另一端相連接，且接地； 電荷-電壓變換電路包括轉(zhuǎn)換電容C2、跟隨器IC2，轉(zhuǎn)換電容C2的另一端接地，跟隨器IC2的負(fù)輸入端-1N端與IC2的輸出端OUT端、隔直電容C3的一端連接，跟隨器IC2的正電源端+V端與電路正電源端VCC端連接，跟隨器IC2的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端連接； 帶通濾波電路包括濾波運(yùn)放IC3、隔直電容C3、隔直電阻R4、高頻電阻R5、高頻電容C4、接地電阻R6、輸出電阻R7，隔直電容C3的另一端與隔直電阻R4的一端、高頻電阻R5的一端連接，隔直電阻R4的另一端接地，高頻電阻R5的另一端與高頻電容C4的一端、濾波運(yùn)放IC3的正輸入端+IN端連接，高頻電容C4的另一端接地，濾波運(yùn)放IC3的正電源端+V端與電路正電源端VCC端連接，濾波運(yùn)放IC3的負(fù)電源端-V端與電路負(fù)電源端VSS端連接，接地電阻R6的一端接地，接地電阻R6的另一端與濾波運(yùn)放IC3的負(fù)輸入端-1N端、輸出電阻R7的一端連接，輸出電阻R7的另一端與濾波運(yùn)放IC3的輸出端OUT端、綜合連接件CN2的電壓輸出端UO端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自檢式電荷放大器電路，其特征在于正弦波芯片采用MAX038，跟隨器、濾波運(yùn)放均用TLC2274，三極管采用C8050，二極管采用IN4001，繼電器采用DS2Y系列，輸入連接件采用CH2.54-2，綜合連接件采用CH2.54_5。
【文檔編號(hào)】H03F3/70GK203775152SQ201420051243
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】張衛(wèi), 陳德傳, 鄭忠杰 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)