一種用于無人挖掘機的控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及無人挖掘機控制領域，特別是涉及一種用于無人挖掘機控制的交流信號零位監測電路。
【背景技術】
[0002]目前，許多無人挖掘機控制系統為了實現對大功率負載的控制，采用可控硅調節方式控制負載功率，其中可控硅功率器件的準確觸發直接關系挖掘機控制的穩定工作。如何實現觸發信號和輸入信號的同步，確保控制精準，輸入交流信號的零位監測是其中關鍵的關鍵。現有技術中大部分采用電阻分壓或穩壓管取壓等方式進行波形轉換獲得過零點，雖然實現容易，但不能提供精準的零位監測信號，且上述方法在波形轉換過程中，由于信號不穩定、噪聲等因素，會使零點附近發生抖動影響，容易影響把抖動誤判為零點，這樣將直接影響無人挖掘機的控制精度，同時無人挖掘機的工作環境惡劣，外部干擾較多，輸入交流信號幅值容易發生突變，當輸入交流信號幅值發生突變時，容易對控制系統中的電氣元件造成損害。
【發明內容】
[0003]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種新型的用于無人挖掘機控制的交流信號零位監測電路。
[0004]本實用新型為解決上述問題采用以下的技術方案:
[0005]一種用于無人挖掘機控制的交流信號零位監測電路，其特征在于，包括:輸入信號端，提供一個交流信號；限幅電路模塊，對輸入交流信號的幅值進行限定，限定后的交流信號幅值大小在與其連接的電氣元件正常的工作電壓范圍之內；信號處理模塊，將限幅后的交流信號進行兩次轉換，先將交流信號轉換為方波信號，再將方波信號轉換為尖脈沖信號，將尖脈沖信號分離成第一路輸出信號和第二路輸出信號，第一路輸出信號直接輸出為正向零位監測信號，第二路輸出信號連接反向處理器，將第二路輸出信號處理為反向零位監測信號；控制器，其接收經信號處理模塊輸出的正向零位監測信號和反向零位監測信號；
[0006]所述限幅電路模塊，由兩個二極管Dl、D2以及兩個電壓源El、E2組成；二極管Dl與電壓源El串聯，串聯后的電路并聯在輸入信號端之間；二極管D2與電壓源E2串聯，串聯后的電路并聯在輸入信號端之間；
[0007]所述信號處理模塊，包含兩個RC電路，電阻Rl和電容Cl組成第一 RC電路，R5與C2組成第二 RC電路；輸入信號端連接所述信號處理模塊的電阻R1，通過電容Cl接地；保護電阻分別為R3和R2，R3接運算放大器A的正極，R2 一端接電容Cl和地，一端與所述運算放大器A的負極相連；所述運算放大器A輸出分兩支，一支接保護電阻R4，同時接電源VCC，另一支接第二個濾波電路的電容C2，經電容C2濾波后再分兩路，一路接電阻R5后再接地，另一路與后續的電路連接；所述信號處理模塊還包括兩個保護電阻R6、R7和一個橋式電路，橋式電路包含四個二極管D3、D4、D5、D6，經電容C2濾波后的信號輸出接二極管D3的正極，經D3后分成第一路信號和第二路信號，所述第一路信號通過保護電阻R6，所述第二路信號接D5的負極，再接地；經電容C2濾波后的信號同時接D4的負極，再分成第三路信號和第四路信號，所述第三路信號通過保護電阻R7連接至反向處理器，所述第四路信號接D6的正極，再接地；所述反向處理器，包括運算放大器B、兩個保護電阻R9、RlO以及一個反向電阻R8，通過保護電阻R7的輸出信號連接所述運算放大器B的負極以及反向電阻R8的一端，所述運算放大器B的正極接保護電阻R9，再接地；所述運算放大器B的輸出接反向電阻R8的另一端以及保護電阻R10。
[0008]本實用新型針對無人挖掘機的交流信號進行控制，保證了無人挖掘機在工作過程中的穩定性和精度。與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于，為無人挖掘機的控制系統提供精確的兩路零位監測信號，實現相位零偏差，精確計時，當無人挖掘機控制系統受到外部干擾時，經過限幅的電壓不會對控制系統中的電氣元件造成損害。
【附圖說明】
[0009]圖1為無人挖掘機控制系統的交流信號零位監測電路方框圖；
[0010]圖2為無人挖掘機控制系統的交流信號零位監測電路的信號處理模塊電路；
【具體實施方式】
[0011 ] 以下結合具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。
[0012]本實用新型主要應用于無人挖掘機控制的交流信號零位監測。圖1為本實用新型的電路方框圖，該電路包括:輸入信號端，提供一個交流信號；限幅電路模塊，對輸入交流信號的幅值進行限定，限定后的交流信號幅值大小在與其連接的電氣元件正常的工作電壓范圍之內；信號處理模塊，將限幅后的交流信號進行兩次轉換，先將交流信號轉換為方波信號，再將方波信號轉換為尖脈沖信號，將尖脈沖信號分離成第一路輸出信號和第二路輸出信號，第一路輸出信號直接輸出為正向零位監測信號，第二路輸出信號連接反向處理器，將第二路輸出信號處理為反向零位監測信號；控制器，其接收經信號處理模塊輸出的正向零位監測信號和反向零位監測信號；所述的限幅電路模塊，由兩個二極管Dl、D2以及兩個電壓源E1、E2組成；二極管Dl與電壓源El串聯，串聯后的電路并聯在輸入信號端之間；二極管D2與電壓源E2串聯，串聯后的電路并聯在輸入信號端之間；
[0013]圖2為該電路中的信號處理模塊電路圖，包含兩個RC電路，電阻Rl和電容Cl組成第一 RC電路，R5與C2組成第二 RC電路；輸入信號端連接該信號處理模塊的電阻R1，通過電容Cl接地；保護電阻分別為R3和R2，R3接運算放大器A的正極，R2 一端接電容Cl地，一端與所述運算放大器A的負極相連；所述運算放大器A輸出分兩支，一支接保護電阻R4，同時接電源VCC，另一支接第二個濾波電路的電容C2，經電容C2濾波后再分兩路，一路接電阻R5后再接地，另一路與后續的電路連接；所述信號處理模塊還包括兩個保護電阻R6、R7和一個橋式電路，橋式電路包含四個二極管D3、D4、D5、D6，經電容C2濾波后的信號輸出接二極管D3的正極，經D3后分成第一路信號和第二路信號，所述第一路信號通過保護電阻R6，所述第二路信號接D5的負極，再接地；經電容C2濾波后的信號同時接D4的負極，再分成第三路信號和第四路信號，所述第三路信號通過保護電阻R7連接至反向處理器，所述第四路信號接D6的正極，再接地；所述反向處理器，包括運算放大器B、兩個保護電阻R9、RlO以及一個反向電阻R8，通過保護電阻R7的輸出信號連接于所述運算放大器B的負極以及反向電阻R8的一端，所述運算放大器B的正極接保護電阻R9，再接地；所述運算放大器B的輸出接反向電阻R8的另一端以及保護電阻R10。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的用于無人挖掘機控制的交流信號零位監測電路，具有的有益效果包括:
[0015]為無人挖掘機的控制系統提供精確的兩路零位監測信號，實現相位零偏差，精確計時，當無人挖掘機控制系統受到外部干擾時，經過限幅的電壓不會對控制系統中的電氣元件造成損害。
[0016]上述內容，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用于限制本實用新型的實施方案，本領域普通技術人員根據本實用新型的主要構思和精神，可以十分方便地進行相應的變通或修改，故本實用新型的保護范圍應以權利要求書所要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種用于無人挖掘機控制的交流信號零位監測電路，其特征在于，包括:輸入信號端，提供一個交流信號；限幅電路模塊，對輸入交流信號的幅值進行限定，限定后的交流信號幅值大小在與其連接的電氣元件正常的工作電壓范圍之內；信號處理模塊，將限幅后的交流信號進行兩次轉換，先將交流信號轉換為方波信號，再將方波信號轉換為尖脈沖信號，將尖脈沖信號分離成第一路輸出信號和第二路輸出信號，第一路輸出信號直接輸出為正向零位監測信號，第二路輸出信號連接反向處理器，將第二路輸出信號處理為反向零位監測信號；控制器，其接收經信號處理模塊輸出的正向零位監測信號和反向零位監測信號；所述限幅電路模塊，由兩個二極管D1、D2以及兩個電壓源E1、E2組成；二極管Dl與電壓源El串聯，串聯后的電路并聯在輸入信號端之間；二極管D2與電壓源E2串聯，串聯后的電路并聯在輸入信號端之間； 所述信號處理模塊，包含兩個RC電路，電阻Rl和電容Cl組成第一 RC電路，R5與C2組成第二 RC電路；輸入信號端連接所述信號處理模塊的電阻Rl，通過電容Cl接地；保護電阻分別為R3和R2，R3接運算放大器A的正極，R2 一端接電容Cl和地，一端與所述運算放大器A的負極相連；所述運算放大器A輸出分兩支，一支接保護電阻R4，同時接電源VCC，另一支接第二個濾波電路的電容C2，經電容C2濾波后再分兩路，一路接電阻R5后再接地，另一路與后續的電路連接；所述信號處理模塊還包括兩個保護電阻R6、R7和一個橋式電路，橋式電路包含四個二極管D3、D4、D5、D6，經電容C2濾波后的信號輸出接二極管D3的正極，經D3后分成第一路信號和第二路信號，所述第一路信號通過保護電阻R6，所述第二路信號接D5的負極，再接地；經電容C2濾波后的信號同時接D4的負極，再分成第三路信號和第四路信號，所述第三路信號通過保護電阻R7連接至反向處理器，所述第四路信號接D6的正極，再接地；所述反向處理器，包括運算放大器B、兩個保護電阻R9、RlO以及一個反向電阻R8，通過保護電阻R7的輸出信號連接所述運算放大器B的負極以及反向電阻R8的一端，所述運算放大器B的正極接保護電阻R9，再接地；所述運算放大器B的輸出接反向電阻R8的另一端以及保護電阻R10。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于無人挖掘機控制的交流信號零位監測電路，包括：輸入信號端，提供交流信號；限幅電路模塊，對輸入交流信號進行幅值限定；信號處理模塊，將限幅后的交流信號進行兩次轉換，先將交流信號轉換為方波信號，再將方波信號轉換為尖脈沖信號，將尖脈沖信號分離成第一路輸出信號和第二路輸出信號，第一路輸出信號直接輸出為正向零位監測信號，第二路輸出信號連接反向處理器，將第二路輸出信號處理為反向零位監測信號；控制器，其接收經信號處理模塊輸出的正向零位監測信號和反向零位監測信號。
【IPC分類】G01R19-175
【公開號】CN204495899
【申請號】CN201520221095
【發明人】陳宇亮
【申請人】陳宇亮
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月14日