天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊，它包括信號采集電路和微處理器模塊，信號采集電路為兩路，每一路信號采集電路包括濾波電路和三極管，來自點火線圈低壓側(cè)的信號通過二極管D1連接信號采集電路的輸入端，經(jīng)濾波電路接三極管控制基極，一路信號采集電路的輸出端連接微處理器的信號采集端口，另一路信號采集電路的輸出端連接微處理器的另一個信號采集端口。本實用新型利用微處理器模塊的信號采集端口通過兩路信號采集電路采集天然氣發(fā)電機(jī)組的點火信號，并根據(jù)采集到的點火信號得出該天然氣發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速，具有設(shè)計科學(xué)、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、可靠性強(qiáng)和數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確的優(yōu)點。
【專利說明】天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種轉(zhuǎn)速采集電路，具體的說，涉及了一種用于通過采集點火信號進(jìn)而得出天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活水平的提高，人們對供電要求也越來越高，小功率天然氣發(fā)電機(jī)組也被越來越多的家庭使用。由于家庭用電對電量指標(biāo)要求不高，出于成本和體積考慮，現(xiàn)有的天然氣發(fā)電機(jī)組的控制器結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)μ烊粴獍l(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速等進(jìn)行采集和監(jiān)控，發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集的方法主要有三種:一、采用霍爾傳感器對發(fā)動機(jī)齒輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行采集，計算天然氣發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速，但是，小功率天然氣發(fā)電機(jī)組內(nèi)增加霍爾傳感器成本高，同時加裝困難，不利于實現(xiàn)；二、采樣電壓頻率，通過電壓頻率換算轉(zhuǎn)速，但是，當(dāng)發(fā)電機(jī)組故障時，易出現(xiàn)發(fā)動機(jī)飛車故障；三、采樣點火線圈的點火信號，通過點火次數(shù)計算轉(zhuǎn)速，但是點火信號采集時，雜波較多，采集信號不準(zhǔn)確，不能準(zhǔn)備得出轉(zhuǎn)速信息。
[0003]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng)、可靠性強(qiáng)的天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊；同時，通過比較兩路輸入來濾除雜波，解決了數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確的雜波多、信號采集不準(zhǔn)的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊，它包括信號采集電路和微處理器模塊，所述信號采集電路為兩路，每一路信號采集電路包括濾波電路和三極管，來自點火線圈低壓側(cè)的信號通過二極管D1連接信號采集電路的輸入端，經(jīng)濾波電路接三極管控制基極，三極管的集電極分別通過上拉電阻連接工作電源，三極管的發(fā)射極與所述微處理器模塊信號輸入端連接，一路信號采集電路的輸出端連接微處理器的信號采集端口，另一路信號采集電路的輸出端連接微處理器的另一個信號采集端口。
[0006]基于上述，所述信號采集電路包括三極管，所述三極管的集電極分別連接上拉電阻的一端和第一濾波電容的一端，所述上拉電阻另一端接正電壓，所述第一濾波電容的另一端連接三極管的發(fā)射極，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的基極分別連接第一分壓電阻的一端和第二分壓電阻的一端，所述第一分壓電阻的另一端分別連接濾波電阻的一端和第二濾波電容的一端，所述第二分壓電阻的另一端分別連接所述三極管的發(fā)射極和所述第二濾波電容的另一端，所述濾波電阻的另一端連接所述二極管的陰極。
[0007]基于上述，一路所述信號采集電路的截止頻率是100HZ，另一路所述信號采集電路的截止頻率是1000HZ。
[0008]基于上述，所述微處理器模塊包括STM32F103單片機(jī)。
[0009]本實用新型有益效果相對現(xiàn)有技術(shù)具有實質(zhì)性特點和進(jìn)步，具體的說，本實用新型包括兩路信號采集電路和微處理器模塊，兩路信號采集電路采用不同的濾波常數(shù)，微處理器模塊對采集信號進(jìn)行分析比較，判斷采集信號是否準(zhǔn)確，根據(jù)準(zhǔn)確的點火信號換算出轉(zhuǎn)速信號，有效的解決了點火信號采集時，雜波多、信號采集不準(zhǔn)備的問題，便于控制器監(jiān)控小功率天然氣發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)；其具有設(shè)計科學(xué)、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、可靠性強(qiáng)和數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確的優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面通過【具體實施方式】，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0012]如圖1所示，一種天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊，它包括信號采集電路和微處理器模塊，所述信號采集電路為兩路，每一路信號采集電路包括濾波電路和三極管，來自點火線圈低壓側(cè)的信號通過二極管D1連接信號采集電路的輸入端，經(jīng)濾波電路接三極管控制基極，三極管的集電極分別通過上拉電阻連接工作電源，三極管的發(fā)射極與所述微處理器模塊信號輸入端連接，一路信號采集電路的輸出端連接微處理器的信號采集端口，另一路信號采集電路的輸出端連接微處理器的另一個信號采集端口。
[0013]所述二極管D1的陽極作為采集輸入端，連接天然氣發(fā)電機(jī)組的點火線圈低壓側(cè)。濾波電阻R1、第二濾波電容C1、第一分壓電阻R3、第二分壓電阻R4、三極管Q1，上拉電阻R7和第一濾波電容C3組成一路信號米集電路。濾波電阻R2、第二濾波電容C2、第一分壓電阻R5、第二分壓電阻R6、三極管Q2,上拉電阻R8和第一濾波電容C4組成另一路信號米集電路。
[0014]其中，一路信號采集電路中，所述三極管Q1的發(fā)射極與所述微處理器模塊信號輸入端HM1_CH1連接，以此向STM32F103單片機(jī)傳輸采集信號，所述三極管Q1的集電極分別連接上拉電阻R7的一端和第一濾波電容C3的一端，所述上拉電阻R7另一端接正電壓，所述第一濾波電容C3的另一端連接三極管Q1的發(fā)射極，所述三極管Q1的發(fā)射極接地，所述三極管Q1的基極分別連接第一分壓電阻R3的一端和第二分壓電阻R4的一端，所述第一分壓電阻R3的另一端分別連接濾波電阻R1的一端和第二濾波電容C1的一端，所述第二分壓電阻R4的另一端分別連接所述三極管Q1的發(fā)射極和所述第二濾波電容C1的另一端，所述濾波電阻R1的另一端連接所述二極管D1的陰極。
[0015]另一路信號采集電路中，所述三極管Q2的發(fā)射極極與所述微處理器模塊信號輸入端HM1_CH2連接，以此向STM32F103單片機(jī)傳輸采集信號，所述三極管Q2的集電極分別連接上拉電阻R8的一端和第一濾波電容C4的一端，所述上拉電阻R8另一端接正電壓，所述第一濾波電容C4的另一端連接三極管Q2的發(fā)射極，所述三極管Q2的發(fā)射極接地，所述三極管Q2的基極分別連接第一分壓電阻R5的一端和第二分壓電阻R6的一端，所述第一分壓電阻R5的另一端分別連接濾波電阻R2的一端和第二濾波電容C2的一端，所述第二分壓電阻R6的另一端分別連接所述三極管Q2的發(fā)射極和所述第二濾波電容C2的另一端，所述濾波電阻R2的另一端連接所述二極管D1的陰極。
[0016]所述二極管D1保證采用電路輸入方向，使得負(fù)電壓無法進(jìn)入該電路，所述濾波電阻R1和第二濾波電容Cl組成第一信號采集電路的濾波電路，濾除雜波，所述濾波電阻R2和第二濾波電容C3組成第二信號采集電路的濾波電路，濾除雜波；第一信號采集電路的濾波電路和第二信號采集電路的濾波電路采用不同的濾波常數(shù)。
[0017]第一分壓電阻R3和第二分壓電阻R4組成第一信號采集電路中三極管Q1基極的分壓電阻電路；第一分壓電阻R5和第二分壓電阻R6組成第二信號采集電路中三極管Q2基極的分壓電阻電路；兩個電路中采用不同的分壓系數(shù)，確定點火線圈輸入的導(dǎo)通電壓。
[0018]天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速不同，點火次數(shù)不同，進(jìn)而導(dǎo)致兩路信號采集電路采集信號不同，三極管Q1和三極管Q2導(dǎo)通和截止時間不同，STM32F103單片機(jī)根據(jù)不同的導(dǎo)通和截止時間計算出天然氣發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速。
[0019]—路所述/[目號米集電路的截止頻率是100HZ,另一路所述/[目號米集電路的截止頻率是1000HZ
[0020]采用兩路信號采集電路對點火線圈的點火信號進(jìn)行采集，STM32F103單片機(jī)將采集到的兩路不同的濾波的截止頻率，整形為方波進(jìn)行比較，當(dāng)兩路波形一致時，認(rèn)為采集到了正常的轉(zhuǎn)速，當(dāng)兩路波形不一致時，則繼續(xù)采集。
[0021]發(fā)動機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，點火線圈點火一次，采樣點火線圈點火次數(shù)，即可得到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。點火線圈輸入會有電壓，但是電壓波形很雜亂，利用信號采集電路對采集信號進(jìn)行濾波處理，同時，雙路采集進(jìn)行比較，確定正確的轉(zhuǎn)速信息。
[0022]基于上述，需要說明的是，所述微處理器模塊還可以采用STM32F103單片機(jī)或STM32F105單片機(jī)或STM32F205單片機(jī)。
[0023]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊，其特征在于:它包括信號采集電路和微處理器模塊，所述信號采集電路為兩路，每一路信號采集電路包括濾波電路和三極管，來自點火線圈低壓側(cè)的信號通過二極管D1連接信號采集電路的輸入端，經(jīng)濾波電路接三極管控制基極，三極管的集電極分別通過上拉電阻連接工作電源，三極管的發(fā)射極與所述微處理器模塊信號輸入端連接，一路信號采集電路的輸出端連接微處理器的信號采集端口，另一路信號采集電路的輸出端連接微處理器的另一個信號采集端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊，其特征在于:所述信號采集電路包括三極管，所述三極管的集電極分別連接上拉電阻的一端和第一濾波電容的一端，所述上拉電阻另一端接正電壓，所述第一濾波電容的另一端連接三極管的發(fā)射極，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的基極分別連接第一分壓電阻的一端和第二分壓電阻的一端，所述第一分壓電阻的另一端分別連接濾波電阻的一端和第二濾波電容的一端，所述第二分壓電阻的另一端分別連接所述三極管的發(fā)射極和所述第二濾波電容的另一端，所述濾波電阻的另一端連接所述二極管的陰極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊，其特征在于:一路所述信號采集電路的截止頻率是100HZ，另一路所述信號采集電路的截止頻率是1000HZ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的天然氣發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速采集模塊，其特征在于:所述微處理器模塊包括STM32F103單片機(jī)。
【文檔編號】F02B77/08GK203499820SQ201320573007
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】王向前, 劉霞麗, 張雙洋, 鄧廣, 馬文超 申請人:鄭州眾智科技股份有限公司