專利名稱：數(shù)字式速度繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種工業(yè)自動(dòng)控制用高精度轉(zhuǎn)速開關(guān)-數(shù)字式轉(zhuǎn)速頻率繼電器。
目前國(guó)內(nèi)這一領(lǐng)域里的已知技術(shù)有中國(guó)專利87209810.9的電子速度繼電器，其設(shè)定轉(zhuǎn)速是由鑒頻電路的外圍振蕩元件中的電位器來(lái)設(shè)定的，適應(yīng)轉(zhuǎn)速范圍雖然很寬，但由于電位器的阻值有一定范圍，旋轉(zhuǎn)的角度只有0-270度，在這個(gè)范圍內(nèi)不可能分很多設(shè)置點(diǎn)，因此一只鑒頻控制器仍只能適應(yīng)某一范圍的轉(zhuǎn)速;電位器的阻值與旋轉(zhuǎn)角度線性不符，設(shè)定轉(zhuǎn)速越高，單位轉(zhuǎn)速內(nèi)電位器旋轉(zhuǎn)的角度越小，因此很難分辨出設(shè)定轉(zhuǎn)速的正確數(shù)值，設(shè)定轉(zhuǎn)速不能直接讀出來(lái);電位器因機(jī)器振動(dòng)設(shè)定位置發(fā)生走動(dòng)，使設(shè)定轉(zhuǎn)速值發(fā)生變化造成設(shè)定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速不符。
本發(fā)明為克服上述專利存在的不足，對(duì)其鑒頻控制器的鑒頻部分作了較大的改進(jìn)，以提供一種適應(yīng)轉(zhuǎn)速能從每分鐘1轉(zhuǎn)到9999轉(zhuǎn)或每秒1轉(zhuǎn)至每秒9999轉(zhuǎn)，不需分段，以1轉(zhuǎn)為1個(gè)預(yù)置點(diǎn)能獲得9999個(gè)預(yù)置點(diǎn)的數(shù)字式轉(zhuǎn)速頻率繼電器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用數(shù)字頻率合成技術(shù)于鑒頻電路，取代87209810.9專利中鑒頻電路的外圍振蕩電路，由于頻率合成電路中可預(yù)置分頻器采用輸出為BCD碼的十進(jìn)制數(shù)字撥碼開關(guān)，能直接讀出預(yù)置轉(zhuǎn)速的具體數(shù)值，依據(jù)撥碼開關(guān)設(shè)置的多少，可適應(yīng)每分鐘1轉(zhuǎn)到9999轉(zhuǎn)，或每秒鐘1轉(zhuǎn)至9999轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍，可獲得最少9個(gè)最多9999個(gè)預(yù)置點(diǎn)。
本發(fā)明由檢測(cè)電路(1)、信號(hào)整形電路，(2)、可預(yù)置n/s或n/min時(shí)間的重觸發(fā)單穩(wěn)脈沖展寬電路(3)、D觸發(fā)器電路(4)、延滯驅(qū)動(dòng)電路(5)組成。(見附圖
)電路(3)包括PLL頻率合電路(3-4)、外輸入脈沖同步電路(3-3)、計(jì)數(shù)器控制單穩(wěn)態(tài)電路(3-2)、RS觸發(fā)器(3-1)。電路(3)、電路(4)組成可預(yù)置數(shù)字鑒頻電路(n為自然數(shù))由附圖可知檢測(cè)電路(1)由磁鋼H、霍爾電路IC1、上拉電阻R1(R表示電阻下同)、脈沖信號(hào)輸入指示LED1、電容C1(C表示電容下同)組成，把機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào);脈沖信號(hào)整形電路(2)由C2、R2、施密特觸發(fā)器IC2和單穩(wěn)態(tài)電路IC3、C3、R3、D1(D表示二極管下同)組成，使輸入脈沖整形，并使脈寬保持恒定;可預(yù)置重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路(3)包括電路(3-1)、(3-2)、(3-3)、(3-4)，電路(3-1)是RS觸發(fā)器IC4，電路(3-2)是計(jì)數(shù)器E和D觸發(fā)器電路IC5，電路(3-3)是計(jì)數(shù)器D和D2、D3、R4構(gòu)成的或門組成;電路(3-4)由頻率發(fā)生器A、分頻器B、鎖相環(huán)電路PLL，可預(yù)置BCD碼分頻電路C組成，頻率發(fā)生器A和分頻器B組成基準(zhǔn)頻率電路，可預(yù)置BCD碼分頻電路C中設(shè)有十進(jìn)制數(shù)字撥碼開關(guān)1-4只;電路(4)是D觸發(fā)器IC6;電路(5)由D4、R5、R6、C4、C5、時(shí)基電路IC7、繼電器J、D5、R7、R8、R9和雙色指示燈LED2組成。C6、C7為濾波電容，D6為隔離二極管。
由檢測(cè)頭獲得的脈沖信號(hào)a，經(jīng)整形電路整形后，分別輸入IC4、IC5、IC6的時(shí)鐘端CP，由PLL頻率合成電路產(chǎn)生的頻率信號(hào)分別輸入分頻計(jì)數(shù)器D和E的時(shí)鐘端EN，當(dāng)信號(hào)a的上的升沿分別觸發(fā)IC4、IC5、IC6時(shí)，由于IC5、IC6的D端的初狀態(tài)是低電平，IC5、IC6的Q端保持低電平不變，IC4被觸發(fā)，Q端由低電平變高電平，Q端由高電平變低電平，D2截止，分頻計(jì)數(shù)器D開始計(jì)數(shù)，由于分頻器D的分頻數(shù)為基準(zhǔn)頻率f×2，由于分頻數(shù)設(shè)得很高，從而使分頻器D分頻后輸出的信號(hào)b與信號(hào)a相對(duì)同步信號(hào)b的周期Tb由頻率合成器中可預(yù)置BCD碼分頻器C預(yù)置確定的，如果信號(hào)a的周期Ta大于信號(hào)b的周期Tb，信號(hào)b早于下一個(gè)信號(hào)a將首先使IC4清零復(fù)位，使IC4的Q端返回到低電平，Q端返回到高電平，D2導(dǎo)通，使計(jì)數(shù)器D清零，并停止計(jì)數(shù)，待下一個(gè)信號(hào)a到來(lái)再開始計(jì)數(shù)，重復(fù)上述過(guò)程。由于IC4被復(fù)位，Q端返回低電平，IC6的D端也為低電平，下一個(gè)信號(hào)a耒觸發(fā)時(shí)，IC6的Q端仍保持低電平，D4一直導(dǎo)通，IC7的2端、6端為低電位，3端為高電位，繼電器J還通電，呈釋放狀態(tài)，被控工業(yè)電器電源呈斷開狀態(tài)，3端高電位經(jīng)R7使雙色指示燈中一只發(fā)光二極管發(fā)紅色光，以示轉(zhuǎn)速低于預(yù)置轉(zhuǎn)速。
當(dāng)信號(hào)a的周期Ta小于或等于預(yù)置頻率周期Tb，下一個(gè)信號(hào)a一旦早于信號(hào)b到達(dá)IC4、IC5、IC6，此時(shí)由于IC4的Q端IC5、IC6的D端仍為高電平，信號(hào)a的上升沿先觸發(fā)IC5、IC6的時(shí)鐘端CP，使IC5、IC6的輸出端Q由低電平翻轉(zhuǎn)為高電路，D3導(dǎo)通，使計(jì)數(shù)器D清零，同時(shí)IC5的Q端輸出低電平，計(jì)數(shù)器E開始計(jì)數(shù)，該計(jì)數(shù)時(shí)間為預(yù)置點(diǎn)的滯后量t，使預(yù)置頻率的周期延長(zhǎng)t時(shí)間，這樣當(dāng)信號(hào)a的周期Ta與預(yù)置的周期Tb相等，Ta＜Tb+t，信號(hào)a對(duì)IC4、IC5、IC6的觸發(fā)早于信號(hào)b對(duì)IC4的清零，從而計(jì)數(shù)器D被IC5Q端高電平清零，只有信號(hào)a的周期大于Tb+t時(shí)，信號(hào)b才能早于信號(hào)a到達(dá)IC4，而將IC4復(fù)位，使IC4的Q端返回低電平，這樣就明顯地使達(dá)速點(diǎn)與欠速點(diǎn)分開，使二者相差一個(gè)滯后量t，使鑒頻控制器輸出穩(wěn)定。計(jì)數(shù)器E設(shè)定滯后量一到，Q端輸出高電平，使IC5復(fù)位，IC5輸出端翻轉(zhuǎn)，Q端輸出高電平，使計(jì)數(shù)器E清零，同時(shí)IC5Q端輸出低電平，D3截止，計(jì)數(shù)器D再開始計(jì)數(shù)，等下一個(gè)信號(hào)a來(lái)時(shí)，上述過(guò)程重復(fù)一遍。
由于IC6的Q端為高電平，D4截止，電源經(jīng)R5、R6對(duì)C5充電，使IC7的2端、6端延滯一定時(shí)間后，電位由低升到高電位，IC73端呈低電位，繼電器J通電吸合，與此同時(shí)，雙色指示燈LED2紅色指示燈滅，三極管T導(dǎo)通，電源經(jīng)R8使LED2另一發(fā)光二極管發(fā)綠色光，以示轉(zhuǎn)速已達(dá)到預(yù)置轉(zhuǎn)速。被控工業(yè)電器可進(jìn)入正常工作。達(dá)到自動(dòng)控制的目的。(被控工業(yè)電器圖中未畫出)由于電路(3)一直處于周期小于或等于預(yù)置頻率周期Tb的信號(hào)a的重觸發(fā)，IC4的Q端，IC6的Q端就一直保持高電平，繼電器J就一直處于通電吸合狀態(tài)，只有當(dāng)信號(hào)a的周期Ta大于等于信號(hào)b的周期Tb與滯后量t的總和，即Ta≥Tb+t時(shí)，繼電器才會(huì)釋放，切斷被控工業(yè)電器的電源，使控制穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)自動(dòng)控制用高精度轉(zhuǎn)速開關(guān)-數(shù)字式轉(zhuǎn)速頻率繼電器，由檢測(cè)頭和可預(yù)置BCD碼數(shù)字鑒頻控制器組成，可預(yù)置BCD碼數(shù)字鑒頻控制器包括整形電路，可預(yù)置n/s或n/min時(shí)間的重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路和D觸發(fā)器組成的數(shù)字鑒頻電路，延滯驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于a、數(shù)字鑒頻電路由可預(yù)置n/s或n/min時(shí)間的重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路和D觸發(fā)器電路組成。b、可預(yù)置n/s或n/min時(shí)間的重觸發(fā)單穩(wěn)電路由PLL頻率合成電路、外輸入脈沖同步計(jì)數(shù)電路、計(jì)數(shù)器定時(shí)的單穩(wěn)電路、RS觸發(fā)器電路組成。
2.如權(quán)利要求1所述的頻率繼電器，其特征在于PLL頻率合成電路包括頻率發(fā)生器A和分頻器B組成的基準(zhǔn)頻率電路、鎖相環(huán)電路PLL、可預(yù)置BCD碼分頻器C，分頻器C中十進(jìn)制撥碼開關(guān)有1-4只。
3.如權(quán)利要求1所述的頻率繼電器，其特征在于輸入脈沖同步計(jì)數(shù)電路由計(jì)數(shù)器D和二極管D2、D3、電阻R4構(gòu)成的或門電路組成。
4.如權(quán)利要求1所述的頻率繼電器，其特征在于計(jì)數(shù)器定時(shí)的單穩(wěn)態(tài)電路，由計(jì)數(shù)器E和D觸發(fā)器IC5組成。
5.如權(quán)利要求1所述的頻率繼電器，其特征在于整形電路由施密特觸發(fā)器IC2和單穩(wěn)態(tài)電路IC3組成。
全文摘要
一種工業(yè)自動(dòng)控制用轉(zhuǎn)速開關(guān)——數(shù)字式轉(zhuǎn)速頻率繼電器，由無(wú)接觸傳感器組成的檢測(cè)頭和可預(yù)置BCD碼數(shù)字鑒頻控制器組成。鑒頻控制器由整形電路、可預(yù)置n/s或n/min時(shí)間的重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)脈沖展寬電路和D觸發(fā)器組成的數(shù)字鑒頻電路、延滯驅(qū)動(dòng)電路組成。鑒頻控制器可適應(yīng)每分鐘1轉(zhuǎn)至9999轉(zhuǎn)或每秒鐘1轉(zhuǎn)至9999轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍，可獲得最多9999個(gè)預(yù)置點(diǎn)，可直接讀出轉(zhuǎn)速的具體數(shù)值。
文檔編號(hào)H03K17/94GK1085025SQ9211135
公開日1994年4月6日 申請(qǐng)日期1992年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月30日
發(fā)明者郁葉青 申請(qǐng)人:郁葉青