專利名稱：一種礦用紅外發(fā)送器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種發(fā)送器，具體涉及一種礦用發(fā)送器。
背景技術(shù)：
礦用紅外發(fā)送器是在瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中使用的電子設(shè)備，主要用于煤礦井下采煤過程中不斷發(fā)送采煤機(jī)的位置，與支架系統(tǒng)上接收器處在同一高度，當(dāng)采煤機(jī)前行割煤時(shí)，安裝在其上面的紅外發(fā)送器發(fā)送的紅外線不斷被對(duì)面支架系統(tǒng)上的接收器接收，使液壓支架電液控制系統(tǒng)隨時(shí)知道采煤機(jī)的位置和運(yùn)行方向，可以看出紅外線信號(hào)用來反映煤機(jī)位置，是成組拉架、成組推溜、成組收護(hù)幫、成組噴霧及全自動(dòng)推溜拉架控制過程中的重要參數(shù)，決定成組和全自動(dòng)運(yùn)行的過程，實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化自動(dòng)采煤，現(xiàn)有的礦用紅外發(fā)送器的缺點(diǎn)是內(nèi)部電路在處理信號(hào)上不精確，運(yùn)行穩(wěn)定性差，不能很好的反映采煤機(jī)的位置，這樣嚴(yán)重影響了采煤機(jī)的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，而提供一種適應(yīng)性強(qiáng)，處理信號(hào)性能穩(wěn)定可靠的礦用發(fā)送器。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種礦用發(fā)送器，其特征在于，包括電源電路、總控制中心、模擬開關(guān)電路、恒流驅(qū)動(dòng)電路以及紅外輸出電路，所述的電源電路分別與總控制中心、模擬開關(guān)電路以及恒流驅(qū)動(dòng)電路相電連接并用于提供電源，所述的總控制中心、模擬開關(guān)電路、恒流驅(qū)動(dòng)電路以及紅外輸出電路依次電連接，所述的總控制中心控制模擬開關(guān)電路工作，使恒流驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)紅外輸出電路以恒定的功率發(fā)送信號(hào)。為優(yōu)化上述方案采取的措施具體包括在上述的一種礦用發(fā)送器中，所述的電源電路包括保險(xiǎn)器F1、二極管D1、二極管 D2、二極管D4、電阻R1、電阻R20、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5以及直流穩(wěn)壓模塊U4，所述的保險(xiǎn)器Fl和二極管Dl串聯(lián)連接，所述的保險(xiǎn)器Fl為自恢復(fù)保險(xiǎn)，電容Cl、 電容C3和電容C5并聯(lián)連接，電阻Rl連接在電容Cl和電容C5之間，二極管D2與電容C3 并聯(lián)，且一端連接在保險(xiǎn)器Fl和二極管Dl之間，電容Cl、電容C3以及電容C5為前級(jí)濾波電容，二極管Dl是防止電源輸入極性接反，二極管D4并聯(lián)在直流穩(wěn)壓模塊U4的輸入端的 3腳和輸出端2腳上，二極管D2、D4是用來防止過壓沖擊，電容C2和電容C4并聯(lián)后連接在直流穩(wěn)壓模塊U4的輸出端2腳和4腳的共同輸出端，電容C2和電容C4為后級(jí)濾波電容， 直流穩(wěn)壓模塊U4的接地端1腳分別與電容Cl、電容C3、電容C5連接，直流穩(wěn)壓模塊U4的輸入端3腳與電阻Rl和電容C5連接，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，Rl為限流電阻。在上述的一種礦用發(fā)送器中，所述的模擬開關(guān)電路包括電平轉(zhuǎn)換接口電路以及模擬開關(guān)U5，所述的電平轉(zhuǎn)換接口電路用于控制模擬開關(guān)TO，主要包括芯片TO、芯片U8、二極管D5、二極管D6、電阻R8、電阻R9、電阻R5、電阻R11、電阻R6和電阻R17，所述的二極管D5 與電阻R6串聯(lián)連接后連接到芯片U8上，二極管D5的輸入端與總控制中心連接，電阻R17
4的一端與電阻R6和芯片U8連接，另一端接地，電阻R8的一端連接到芯片U8上和模擬開關(guān) U5的第9腳，另一端連接到Vin上，所述的二極管D6與電阻R5串聯(lián)連接后連接到芯片U6 上，二極管D6的輸入端與總控制中心連接，電阻Rll的一端與電阻R5和芯片TO連接，另一端接地，電阻R9的一端連接到芯片U6上和模擬開關(guān)U5的第11腳，另一端連接到Vin上。在上述的一種礦用發(fā)送器中，所述的模擬開關(guān)電路還包括基準(zhǔn)電壓電路，所述的基準(zhǔn)電壓電路包括芯片U9、U13、電阻RLA、電阻RLB、電阻R24、電阻R25、電阻R13、電阻R16、 電容C7、C8、C9、C10，所述的電容C8、電阻R25、芯片U13以及電容ClO并聯(lián)連接，電阻RLB 一端與電容C8和Vin連接，另一端與芯片U13和電阻RM連接，電阻RM的一端與芯片U13 連接，另一端與電阻R25、電容ClO以及模擬開關(guān)的第12腳連接，所述的芯片U13和電阻RLB 產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓加至恒流驅(qū)動(dòng)電路的基準(zhǔn)端上，所述的電容C7、電阻R16、芯片U9以及電容C9 并聯(lián)連接，電阻RLA —端與電容C7和Vin連接，另一端與芯片U9和電阻R13連接，電阻R13 的一端與芯片U9連接，另一端與電阻R16、電容C9以及模擬開關(guān)的第5腳連接，所述的芯片 U9和電阻RLA產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓加至恒流驅(qū)動(dòng)電路的基準(zhǔn)端上。在上述的一種礦用發(fā)送器中，所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路包括兩路，每一路分別驅(qū)動(dòng)8 個(gè)紅外線發(fā)射管D，紅外線發(fā)射管每4個(gè)串聯(lián)成一組，每?jī)山M并聯(lián)成一路，在恒流驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)置有多組負(fù)反饋電路，其中一組包括芯片U2A、芯片U12A、電阻R7、R18，電阻R18 —端連接在芯片U12A第1腳，另一端接地，芯片U2A的第3腳與芯片U5的第4腳連接，芯片U2A 的第1腳與芯片U12A的第2腳連接，芯片U12A的輸出端接4個(gè)串聯(lián)成一組的紅外線發(fā)射管，電阻R7與4個(gè)串聯(lián)成一組的紅外線發(fā)射管串聯(lián)連接，所述的芯片U2A和芯片U12A構(gòu)成負(fù)反饋使電流穩(wěn)定在恒定值，使紅外線發(fā)射管以恒定的功率發(fā)送信號(hào)。在上述的一種礦用發(fā)送器中，所述的總控制中心為單片機(jī)U10，在單片機(jī)UlO上連接有用于顯示工作狀態(tài)的工作指示燈。在上述的一種礦用發(fā)送器中，本發(fā)送器發(fā)送的信號(hào)波長(zhǎng)為830 950nm，發(fā)送角度為30度，發(fā)送距離為:3m。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)新穎、安裝使用方便，只要安裝在采煤機(jī)上，面對(duì)液壓支架上的紅外接收器，紅外發(fā)送器發(fā)送的紅外線不斷被對(duì)面支架系統(tǒng)上的接收器接收，使液壓支架電液控制系統(tǒng)隨時(shí)知道采煤機(jī)的位置和方向，整個(gè)發(fā)送器電路適應(yīng)性強(qiáng)，性能穩(wěn)定可靠，保證了采煤機(jī)的工作效率，為綜合機(jī)械化自動(dòng)采煤提供了先決條件。


圖1是本礦用發(fā)送器的電路原理方框圖；圖2是本礦用發(fā)送器的電源轉(zhuǎn)換電路的原理方框圖；圖3是本礦用發(fā)送器的電路圖。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。圖中，電源電路1 ；總控制中心2 ；模擬開關(guān)電路3 ；電平轉(zhuǎn)換接口電路31 ；基準(zhǔn)電壓電路32 ；恒流驅(qū)動(dòng)電路4 ；紅外輸出電路5。
如圖1所示，本礦用發(fā)送器是和接收器配合使用的，本發(fā)送器發(fā)送的信號(hào)波長(zhǎng)為 830 950nm，發(fā)送角度為30度，發(fā)送距離為3m，使用時(shí)安裝在采煤機(jī)上，面對(duì)液壓支架上的紅外接收器，紅外發(fā)送器發(fā)送的紅外線信號(hào)不斷被對(duì)面支架系統(tǒng)上的接收器接收，使液壓支架電液控制系統(tǒng)隨時(shí)知道采煤機(jī)的位置和方向，實(shí)現(xiàn)綜合機(jī)械化自動(dòng)采煤，在發(fā)送器上只要將四芯的電源和信號(hào)電纜插頭直接插入插座即可，在插座上配有U形卡孔，這樣當(dāng)外部電纜插入后可以增加連接強(qiáng)度，保證連接的可靠性；而發(fā)送器最主要的是內(nèi)部的電路組成，包括電源電路1、總控制中心2、模擬開關(guān)電路3、恒流驅(qū)動(dòng)電路4以及紅外輸出電路5， 電源電路1分別與總控制中心2、模擬開關(guān)電路3以及恒流驅(qū)動(dòng)電路4相電連接并用于提供電源，總控制中心2、模擬開關(guān)電路3、恒流驅(qū)動(dòng)電路4以及紅外輸出電路5依次電連接，總控制中心2控制模擬開關(guān)電路3工作，使恒流驅(qū)動(dòng)電路4驅(qū)動(dòng)紅外輸出電路5以恒定的功率發(fā)送信號(hào)。具體來說，如圖2和圖3所示，電源電路1包括保險(xiǎn)器Fl、二極管Dl、二極管D2、二極管D4、電阻R1、電阻R20、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5以及直流穩(wěn)壓模塊 U4,保險(xiǎn)器Fl和二極管Dl串聯(lián)連接，保險(xiǎn)器Fl為自恢復(fù)保險(xiǎn)，電容Cl、電容C3和電容C5 并聯(lián)連接，電阻Rl連接在電容Cl和電容C5之間，二極管D2與電容C3并聯(lián)，且一端連接在保險(xiǎn)器Fl和二極管Dl之間，電容Cl、電容C3以及電容C5為前級(jí)濾波電容，二極管Dl是防止電源輸入極性接反，二極管D4并聯(lián)在直流穩(wěn)壓模塊U4的輸入端的3腳和輸出端2腳上，二極管D2、D4是用來防止過壓沖擊，電容C2和電容C4并聯(lián)后連接在直流穩(wěn)壓模塊U4 的輸出端2腳和4腳的共同輸出端，電容C2和電容C4為后級(jí)濾波電容，直流穩(wěn)壓模塊U4 的接地端1腳分別與電容Cl、電容C3、電容C5連接，直流穩(wěn)壓模塊U4的輸入端3腳與電阻 Rl和電容C5連接，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，Rl為限流電阻；模擬開關(guān)電路3包括電平轉(zhuǎn)換接口電路 31、基準(zhǔn)電壓電路32以及模擬開關(guān)TO，電平轉(zhuǎn)換接口電路31用于控制模擬開關(guān)TO，主要包括芯片U6、芯片U8、二極管D5、二極管D6、電阻R8、電阻R9、電阻R5、電阻R11、電阻R6和電阻R17，二極管D5與電阻R6串聯(lián)連接后連接到芯片U8上，二極管D5的輸入端與總控制中心2連接，電阻R17的一端與電阻R6和芯片U8連接，另一端接地，電阻R8的一端連接到芯片U8上和模擬開關(guān)U5的第9腳，另一端連接到Vin上，二極管D6與電阻R5串聯(lián)連接后連接到芯片U6上，二極管D6的輸入端與總控制中心2連接，電阻Rll的一端與電阻R5和芯片U6連接，另一端接地，電阻R9的一端連接到芯片U6上和模擬開關(guān)U5的第11腳，另一端連接到Vin上；基準(zhǔn)電壓電路32包括芯片U9、U13、電阻RLA、電阻RLB、電阻R24、電阻R25、 電阻R13、電阻R16、電容C7、C8、C9、C10,電容C8、電阻R25、芯片U13以及電容ClO并聯(lián)連接，電阻RLB —端與電容C8和Vin連接，另一端與芯片U13和電阻RM連接，電阻R24的一端與芯片U13連接，另一端與電阻R25、電容ClO以及模擬開關(guān)的第12腳連接，芯片U13和電阻RLB產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓加至恒流驅(qū)動(dòng)電路4的基準(zhǔn)端上，電容C7、電阻R16、芯片U9以及電容C9并聯(lián)連接，電阻RLA —端與電容C7和Vin連接，另一端與芯片U9和電阻R13連接，電阻R13的一端與芯片U9連接，另一端與電阻R16、電容C9以及模擬開關(guān)的第5腳連接，芯片 U9和電阻RLA產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓加至恒流驅(qū)動(dòng)電路4的基準(zhǔn)端上?？偪刂浦行?為單片機(jī)U10，為了方便知道工作狀態(tài)，在單片機(jī)UlO上連接有用于顯示工作狀態(tài)的工作指示燈，恒流驅(qū)動(dòng)電路4包括分為兩路，每一路分別驅(qū)動(dòng)8個(gè)紅外線發(fā)射管D，紅外線發(fā)射管每4個(gè)串聯(lián)成一組，每?jī)山M并聯(lián)成一路，在恒流驅(qū)動(dòng)電路4中設(shè)置有多組負(fù)反饋電路，其中一組包括芯片U2A、芯片U12A、電阻R7、R18，電阻R18 —端連接在芯片 U12A第1腳，另一端接地，芯片U2A的第3腳與芯片U5的第4腳連接，芯片U2A的第1腳與芯片U12A的第2腳連接，芯片U12A的輸出端接4個(gè)串聯(lián)成一組的紅外線發(fā)射管，電阻R7 與4個(gè)串聯(lián)成一組的紅外線發(fā)射管串聯(lián)連接，所述的芯片U2A和芯片U12A構(gòu)成負(fù)反饋使電流穩(wěn)定在恒定值，使紅外線發(fā)射管以恒定的功率發(fā)送信號(hào)，其它幾組也以同樣的方式工作。
權(quán)利要求
1.一種礦用發(fā)送器，其特征在于，包括電源電路(1)、總控制中心O)、模擬開關(guān)電路 (3)、恒流驅(qū)動(dòng)電路以及紅外輸出電路(5)，所述的電源電路(1)分別與總控制中心 O)、模擬開關(guān)電路⑶以及恒流驅(qū)動(dòng)電路⑷相電連接并用于提供電源，所述的總控制中心O)、模擬開關(guān)電路(3)、恒流驅(qū)動(dòng)電路(4)以及紅外輸出電路( 依次電連接，所述的總控制中心⑵控制模擬開關(guān)電路⑶工作，使恒流驅(qū)動(dòng)電路⑷驅(qū)動(dòng)紅外輸出電路(5)以恒定的功率發(fā)送信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用發(fā)送器，其特征在于，所述的電源電路(1)包括保險(xiǎn)器Fl、二極管Dl、二極管D2、二極管D4、電阻R1、電阻R20、電容Cl、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5以及直流穩(wěn)壓模塊U4，所述的保險(xiǎn)器Fl和二極管Dl串聯(lián)連接，所述的保險(xiǎn)器Fl為自恢復(fù)保險(xiǎn)，電容Cl、電容C3和電容C5并聯(lián)連接，電阻Rl連接在電容Cl和電容 C5之間，二極管D2與電容C3并聯(lián)，且一端連接在保險(xiǎn)器Fl和二極管Dl之間，電容Cl、電容C3以及電容C5為前級(jí)濾波電容，二極管Dl是防止電源輸入極性接反，二極管D4并聯(lián)在直流穩(wěn)壓模塊U4的輸入端的3腳和輸出端2腳上，二極管D2、D4是用來防止過壓沖擊，電容C2和電容C4并聯(lián)后連接在直流穩(wěn)壓模塊U4的輸出端2腳和4腳的共同輸出端，電容C2 和電容C4為后級(jí)濾波電容，直流穩(wěn)壓模塊U4的接地端1腳分別與電容Cl、電容C3、電容C5 連接，直流穩(wěn)壓模塊U4的輸入端3腳與電阻Rl和電容C5連接，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，Rl為限流電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用發(fā)送器，其特征在于，所述的模擬開關(guān)電路(3)包括電平轉(zhuǎn)換接口電路(31)以及模擬開關(guān)TO，所述的電平轉(zhuǎn)換接口電路(31)用于控制模擬開關(guān)U5，主要包括芯片U6、芯片U8、二極管D5、二極管D6、電阻R8、電阻R9、電阻R5、電阻R11、 電阻R6和電阻R17，所述的二極管D5與電阻R6串聯(lián)連接后連接到芯片U8上，二極管D5的輸入端與總控制中心(2)連接，電阻R17的一端與電阻R6和芯片U8連接，另一端接地，電阻R8的一端連接到芯片U8上和模擬開關(guān)U5的第9腳，另一端連接到Vin上，所述的二極管D6與電阻R5串聯(lián)連接后連接到芯片TO上，二極管D6的輸入端與總控制中心( 連接， 電阻Rll的一端與電阻R5和芯片U6連接，另一端接地，電阻R9的一端連接到芯片U6上和模擬開關(guān)U5的第11腳，另一端連接到Vin上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種礦用發(fā)送器，其特征在于，所述的模擬開關(guān)電路(3)還包括基準(zhǔn)電壓電路(32)，所述的基準(zhǔn)電壓電路(32)包括芯片U9、U13、電阻RLA、電阻RLB、 電阻R24、電阻R25、電阻R13、電阻R16、電容C7、C8、C9、C10，所述的電容C8、電阻R25、芯片 U13以及電容ClO并聯(lián)連接，電阻RLB —端與電容C8和Vin連接，另一端與芯片U13和電阻 R24連接，電阻R24的一端與芯片U13連接，另一端與電阻R25、電容ClO以及模擬開關(guān)的第 12腳連接，所述的芯片U13和電阻RLB產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓加至恒流驅(qū)動(dòng)電路(4)的基準(zhǔn)端上， 所述的電容C7、電阻R16、芯片U9以及電容C9并聯(lián)連接，電阻RLA —端與電容C7和Vin連接，另一端與芯片U9和電阻R13連接，電阻R13的一端與芯片U9連接，另一端與電阻R16、 電容C9以及模擬開關(guān)的第5腳連接，所述的芯片U9和電阻RLA產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓加至恒流驅(qū)動(dòng)電路⑷的基準(zhǔn)端上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種礦用發(fā)送器，其特征在于，所述的恒流驅(qū)動(dòng)電路(4)包括分為兩路，每一路分別驅(qū)動(dòng)8個(gè)紅外線發(fā)射管D，紅外線發(fā)射管每4個(gè)串聯(lián)成一組，每?jī)山M并聯(lián)成一路，在恒流驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)置有多組負(fù)反饋電路，其中一組包括芯片U2A、芯片U12A、電阻R7、R18，電阻R18 —端連接在芯片U12A第1腳，另一端接地，芯片U2A的第3 腳與芯片U5的第4腳連接，芯片U2A的第1腳與芯片U12A的第2腳連接，芯片U12A的輸出端接4個(gè)串聯(lián)成一組的紅外線發(fā)射管，電阻R7與4個(gè)串聯(lián)成一組的紅外線發(fā)射管串聯(lián)連接，所述的芯片U2A和芯片U12A構(gòu)成負(fù)反饋使電流穩(wěn)定在恒定值，使紅外線發(fā)射管以恒定的功率發(fā)送信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的一種礦用發(fā)送器，其特征在于，所述的總控制中心 (2)為單片機(jī)U10，在單片機(jī)UlO上連接有用于顯示工作狀態(tài)的工作指示燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的一種礦用發(fā)送器，其特征在于，本發(fā)送器發(fā)送的信號(hào)波長(zhǎng)為830 950nm，發(fā)送角度為30度，發(fā)送距離為:3m。
全文摘要
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種礦用發(fā)送器，包括電源電路、總控制中心、模擬開關(guān)電路、恒流驅(qū)動(dòng)電路以及紅外輸出電路，所述的電源電路分別與總控制中心、模擬開關(guān)電路以及恒流驅(qū)動(dòng)電路相電連接并用于提供電源，總控制中心、模擬開關(guān)電路、恒流驅(qū)動(dòng)電路以及紅外輸出電路依次電連接，總控制中心控制模擬開關(guān)電路工作，使恒流驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)紅外輸出電路以恒定的功率發(fā)送信號(hào)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于使用時(shí)安裝在采煤機(jī)上，面對(duì)液壓支架上的紅外接收器，紅外發(fā)送器發(fā)送的紅外線信號(hào)不斷被對(duì)面支架系統(tǒng)上的接收器接收，使液壓支架電液控制系統(tǒng)隨時(shí)知道采煤機(jī)的位置和方向，性能穩(wěn)定可靠，保證了采煤機(jī)的工作效率，為綜合機(jī)械化自動(dòng)采煤提供了先決條件。
文檔編號(hào)H04B10/04GK102394690SQ20111032907
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者何琪君, 應(yīng)永華, 沈雪松, 蔡賢斌 申請(qǐng)人:寧波長(zhǎng)壁流體動(dòng)力科技有限公司