專利名稱：轉速測量變換器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種轉速測量變換器。
背景技術：
以往轉速測量變換器均采用通帶、阻帶及帶通有源濾波后，進行放大整形 處理，變換成與軸轉速成正比的頻率等信號。由于環(huán)境等因素的影響，泵沒有 轉動，變換器就有輸出脈沖，造成轉速測量無法正常進行。 發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種轉速測量變換器，其解決了現有技術中轉速 測量變換器因環(huán)境影響導致轉速測量異常的技術問題。 本實用新型的技術解決方案為
一種轉速測量變換器，包括連接在轉速傳感器輸出端的信號預處理電路， 其特殊之處在于其還包括依次連接在信號預處理電路輸出端的第一級鑒真比 較整形器、積分電路和第二級鑒真比較整形器；所述第一級鑒真比較整形器為 單門限電壓比較器，用于將預處理后的正弦波信號轉換成方波信號；所述積分 電路包括電阻和電容，用于將方波信號轉換成半圓波信號；所述第二級鑒真比 較整形器為單門限電壓比較器，用于將積分電路得到的真值及干擾信號轉換成 不同幅值的半圓波，進行比較選出真值信號后，轉換成方波信號。
上述轉速測量變換器還包括設置在第一級鑒真比較整形器和積分電路之間 的衰減器，所述衰減器為電阻，用于限制第一級鑒真比較整形器輸出的方波信 號的幅值。
上述信號預處理電路包括依次連接的脈沖串抑制電路、功率篩選電路、限 幅電路和濾波電路；所述脈沖串抑制電路為鐵氧體吸收型濾波器；所述功率篩 選電路的電阻與轉速傳感器的輸出阻抗相匹配；所述限幅電路為非線性濾波器； 所述濾波電路為71型無源濾波器。
本實用新型具有如下優(yōu)點本實用新型電路采用無源濾波，結構簡單、成 本低、可靠性高，當轉速傳感器的信號通過本實用新型的變換器時，信號分別經過脈沖串抑制電路、功率篩選電路、限幅電路、濾波電路、第一級鑒真比較 整形器、衰減器、積分電路和第二級鑒真比較整形器的處理，可實現準確測量 的目的。

圖1為本實用新型鑒真比較整形器及其輸入輸出波形； 圖2為本實用新型轉速測量變換器原理圖。
具體實施方式

參見圖2，本實用新型提供了一種包括順序連接的脈沖串抑制電路、功率篩 選電路、限幅電路、濾波電路、第一級鑒真比較整形器、衰減器、積分電路和 第二級鑒真比較整形器，上述各器件作用分別為
1、 脈沖串抑制電路在電路輸入端設置的脈沖串抑制電路一般采用吸收型 濾波器，可將工作時的吊車、試驗電機等干擾源產生的快速瞬變脈沖串干擾吸 收。吸收型濾波器由耗損器件構成，也就是鐵氧體吸收型濾波器，作用是將阻 帶內吸收的噪聲能量轉化為熱能損耗，從而達到濾波效果。鐵氧體吸收型濾波 器將鐵氧體用作電感器來構成低通濾波器，在低頻時提供感性一容性通路，而 在較高頻率時損耗較大。在實際應用中，鐵芯能抑制任何寄生振蕩，可以衰減 感應或傳輸到元器件引線上或與之相連的電纜線中的高頻無用信號。鐵心通過 消除或極大地衰減電磁干擾源的高頻電流來抑制傳導干擾。采用鐵氧體能提供 足夠高的高頻來減小高頻電流。從理論上講，鐵心的阻抗依賴于頻率，理想的 鐵氧體能在高頻提供高阻抗，而在所有其他頻段上提供零阻抗。
2、 功率篩選電路功率篩選電路設置在脈沖串抑制電路之后，也稱為阻抗 /功率衰減電路。因為干擾信號具有比真值信號阻抗高，功率低等特點，所以功 率篩選電路的阻值與轉速傳感器的輸出阻抗相等，可以有效降低輸入干擾。
3、 限幅電路通過功率篩選后限幅電路對輸入轉速信號進行限幅，把輸入 幅值最大控制在0.7V。限幅電路由電阻及二極管組成，目的是為放大器的輸入 作準備，并對信號值進行進一步衰減。采用二極管構成的限幅電路也稱非線性 濾波器。脈沖噪聲是傳感器噪聲一種重要的表現形式，通常它的振幅較大，對 電路造成不良影響較大，尖脈沖常損壞電路，也成為浪涌。它含有直流成份至 高頻成份，用通常的線性濾波器不能濾除這種噪聲，采用非線性濾波器，可有效地濾除這種噪聲。
4、 濾波電路限幅器后的濾波電路是由RC組成7l型無源濾波器，通過控 制RC選值可濾除轉速傳感器輸入頻率信號以外頻率的信號及降低干擾幅值。兀 型無源濾波器是一種選頻電路，能夠使有用信號通過，而同時抑制(或大大衰 減)無用頻率信號。
5、 第一級鑒真比較整形器參見圖1，鑒真比較整形器是由電阻、運算放 大器組成的單門限電壓比較器，其作用是將濾波電路傳輸過來的近似正弦轉速 信號進行幅值電壓比較放大，輸出等幅的頻率電壓值。由于集成運放的開環(huán)電 壓放大倍數很大，運算輸出電壓V^小于參考電壓VREF，即Vld氣Vjn - VreF)<0時
運算輸出電壓V。為低電平V饑。反之，當V^升高到略大于Vref即VldKVw
VREF)X)時V。為高電平。由以上分析可知，比較器輸出電壓Vo的臨界轉換條件是
集成運放地差動輸入電壓Vn^0即Vn^VREF。當Vm由低變高經過VREF時Vo由VoL
變?yōu)閂oH，反之當Vw由高變低經過VREF時Vo由VoH變?yōu)閂oL。我們把比較器輸出
Vo從一個電平跳到另一個電平時相應的輸入電壓V^值稱為門限電壓或閾值電 壓VT。應用以上原理，構成鑒真比較器抑制干擾信號(即EM信號)，將正弦波
變?yōu)榉讲}沖信號輸出。
6、 衰減器由電阻組成的衰減器將鑒真比較器整形后輸入的方波脈沖，衰
減到1/3幅值。采取限幅措施的目的是確定門檻電壓值，避免電路中芯片進入深 度飽和區(qū)，從而提高響應速度。
7、 積分電路積分電路將衰減器傳來的方波脈沖進行積分。利用脈沖寬度 鑒別真假信號，脈沖寬度大的輸出大，而脈沖寬度小的噪聲脈沖輸出小，所以 能將噪聲干擾除掉。信號脈沖寬，積分后信號幅度高；干擾脈沖窄，經積分后 信號幅度小。RC積分電路的時間常數T選擇合適時，將設置一個門坎電平，將 幅度小的干擾脈沖去掉，從而達到抑制干擾脈沖的目的。
8、 第二級鑒真比較整形器由積分電路輸入的信號，經第二級鑒真比較整 形器處理后，輸出等幅的轉速頻率脈沖信號，輸出至測控系統(tǒng)。第二級鑒真比 較整形器同第一級相仿。
權利要求1、一種轉速測量變換器，包括連接在轉速傳感器輸出端的信號預處理電路，其特征在于其還包括依次連接在信號預處理電路輸出端的第一級鑒真比較整形器、積分電路和第二級鑒真比較整形器；所述第一級鑒真比較整形器為單門限電壓比較器，用于將預處理后的正弦波信號轉換成方波信號；所述積分電路包括電阻和電容，用于將方波信號轉換成半圓波信號；所述第二級鑒真比較整形器為單門限電壓比較器，用于將積分電路得到的真值及干擾信號轉換成不同幅值的半圓波，進行比較選出真值信號后，轉換成方波信號。
2、 根據權利要求1所述的轉速測量變換器，其特征在于所述轉速測量變 換器還包括設置在第一級鑒真比較整形器和積分電路之間的衰減器，所述衰減 器為電阻，用于限制第一級鑒真比較整形器輸出的方波信號的幅值。
3、 根據權利要求1或2所述的轉速測量變換器，其特征在于所述信號預 處理電路包括依次連接的脈沖串抑制電路、功率篩選電路、限幅電路和濾波電 路；所述脈沖串抑制電路為鐵氧體吸收型濾波器；所述功率篩選電路的電阻與 轉速傳感器的輸出阻抗相匹配；所述限幅電路為非線性濾波器；所述濾波電路 為7I型無源濾波器。
專利摘要本實用新型涉及一種轉速測量變換器，包括連接在轉速傳感器輸出端的信號預處理電路，其還包括依次連接在信號預處理電路輸出端的第一級鑒真比較整形器、積分電路和第二級鑒真比較整形器；其中第一級鑒真比較整形器為單門限電壓比較器，用于將預處理后的正弦波信號轉換成方波信號；積分電路包括電阻和電容，用于將方波信號轉換成半圓波信號；第二級鑒真比較整形器為單門限電壓比較器，用于將積分電路得到的真值及干擾信號轉換成不同幅值的半圓波，進行比較選出真值信號后，轉換成方波信號。本實用新型解決了現有技術中轉速測量變換器因環(huán)境影響導致轉速測量異常的技術問題，具有結構簡單、成本低、可靠性高等的優(yōu)點。
文檔編號G01P3/481GK201327496SQ20082012965
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權日2008年12月17日
發(fā)明者封錫凱, 輝 李 申請人:中國航天科技集團公司第六研究院第十一研究所