一种开关电磁阀控制监测电路及方法与流程

文档序号:17757954发布日期:2019-05-24 21:27阅读:405来源:国知局
一种开关电磁阀控制监测电路及方法与流程

本发明涉及电磁阀控制和监测技术领域,具体涉及一种开关电磁阀控制监测电路及方法。



背景技术:

传统特种车辆上液压系统大量采用开关电磁阀用于液压回路控制,且主要采用小型电磁继电器来控制开关电磁阀,该种方式价格较高,并且电磁继电器的动作寿命次数有限,容易出现粘连或机械故障;另外,该种方式不能监测开关电磁阀回路是否处于断路状态或正常连接工作状态,容易给用户在控制开关电磁阀过程带来危害,也给控制电路的排查故障带来很大麻烦。当前,开关电磁阀控制回路监测的方法较少,并且专用性较强,很难适应特种车辆多工况下进行开关电磁阀回路的监测。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的缺陷,本发明的目的在于提供一种开关电磁阀控制监测电路及方法,可实时监测开关电磁阀回路。

为达到以上目的,本发明采取的技术方案是:一种开关电磁阀控制监测电路,其包括:

电流监测电路,其包括场效应管和电流检测模块,场效应管的漏极经过电流检测模块后与开关电磁阀回路的供电端相连,场效应管的源极经过电阻rs后接地;电流检测模块用于采集场效应管导通时场效应管的工作电流i0,并与电流阈值进行比较,判断开关电磁阀回路通断;

电压监测电路,其连接场效应管栅极,电压监测电路用于采集场效应管不导通时其源极输出电压u0,并与电压阈值进行比较,判断开关电磁阀回路通断。

在上述技术方案的基础上,电压监测电路包括比较器和电阻rp,比较器的输出端与场效应管的栅极相连,比较器的正向输入端与场效应管的源极相连,电阻rp一端与开关电磁阀回路的供电端相连,另一端与比较器的正向输入端相连。

在上述技术方案的基础上,电压监测电路还包括一基准电压u0l,基准电压u0l与比较器的反向输入端相连,基准电压u0l为电压阈值,当u0<u01,开关电磁阀回路处于通路状态,当u0>u01,开关电磁阀回路处于断路状态。

在上述技术方案的基础上,还包括微处理器,微处理器通过光耦隔离模块与场效应管连接,用于控制开关电磁阀回路工作,以及反馈电压监测电路的监测结果。

在上述技术方案的基础上,电流检测模块的检测端与微处理器与相连。

在上述技术方案的基础上,微处理器中设置有场效应管导通时的预设电流i0l,预设电流i0l为电流阈值,当i0>i0l,开关电磁阀回路处于通路状态,当i0<i0l,开关电磁阀回路处于断路状态。

在上述技术方案的基础上,还包括续流二极管vd,续流二极管vd的阴极与场效应管的源极相连,续流二极管vd的阳极接地。

本发明还提供一种开关电磁阀控制监测方法,包括如上述任一开关电磁阀控制监测电路,上述方法包括:

当场效应管导通时,通过电流监测电路的电流检测模块采集场效应管的工作电流i0,并与电流阈值进行比较,判断开关电磁阀回路通断;

当场效应管不导通时,通过电压监测电路采集场效应管的源极输出电压u0,并与电压阈值进行比较,判断开关电磁阀回路通断。

在上述技术方案的基础上,电压监测电路包括基准电压u0l,电压阈值为基准电压u0l,当u0<u0l,开关电磁阀回路处于通路状态,当u0>u0l,开关电磁阀回路处于断路状态。

在上述技术方案的基础上,电流阈值为场效应管导通时的预设电流i0l,当i0>i0l,开关电磁阀回路处于通路状态,当i0<i0l,开关电磁阀回路处于断路状态

与现有技术相比,本发明的优点在于:

(1)本发明的开关电磁阀控制监测电路,结构简单,操作方便,且使用寿命长,可实时监测开关电磁阀回路,从而保证开关电磁阀控制稳定、运行安全可靠。

(2)本发明的开关电磁阀控制监测电路,微处理器可通过光耦隔离模块控制场效应管的源极输出,以此控制开关电磁阀回路工作。

(3)本发明的开关电磁阀控制监测电路,无论场效应管是否导通,均可监测开关电磁阀控制回路的通断状态;当场效应管导通时,通过比较电流监测电路采集场效应管的工作电流i0与微处理器中设置的场效应管导通时的预设电流i0l,判断开关电磁阀回路通断;当场效应管不导通时,通过比较电压监测电路采集场效应管的源极输出电压u0与基准电压u0l,判断开关电磁阀回路通断。

附图说明

图1是本发明实施例1的开关电磁阀控制监测电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

实施例1

参见图1所示,本发明实施例提供一种开关电磁阀控制监测电路,其用于实时监测开关电磁阀回路的通断,从而保证开关电磁阀控制稳定、运行安全可靠。

本实施例的开关电磁阀控制监测电路包括电流监测电路和电压监测电路。电流监测电路包括场效应管和电流检测模块,场效应管的漏极经过电流检测模块后与开关电磁阀回路的供电端相连,场效应管的源极经过电阻rs后接地;电流检测模块用于采集场效应管导通时场效应管的工作电流i0,并与电流阈值进行比较,判断开关电磁阀回路通断。电压监测电路连接场效应管的栅极,电压监测电路用于采集场效应管不导通时其源极输出电压u0,并与电压阈值进行比较,判断开关电磁阀回路通断。

场效应管的漏极经过电流检测模块后与开关电磁阀回路的供电端相连,当场效应管导通时,通过电流检测模块采集场效应管的工作电流i0,判断开关电磁阀回路通断。场效应管的栅极连接一电压监测电路,当场效应管不导通时,通过电压监测电路采集场效应管的源极输出电压u0,判断开关电磁阀回路通断。从而实现无论场效应管是否控制输出,均可实时监测开关电磁阀控制回路的通断状态。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于:电压监测电路包括比较器和电阻rp,上述比较器的输出端与场效应管的栅极相连,比较器的正向输入端与场效应管的源极相连,上述电阻rp一端与开关电磁阀回路的供电端相连,另一端与比较器的正向输入端相连。

上述电压监测电路还包括一基准电压u0l,上述基准电压u0l与比较器的反向输入端相连,基准电压u0l即上述电压阈值。当u0<u01,则开关电磁阀回路处于通路状态,当u0>u01,则开关电磁阀回路处于断路状态。

本发明实施例中开关电磁阀控制监测电路,当场效应管不导通时,比较器的正向输入端与场效应管的源极相连,以采集场效应管的源极输出电压u0,比较器的反向输入端输入基准电压u0l,将场效应管的源极输出电压u0与基准电压u0l进行比较,即可判断开关电磁阀回路状态。

实施例3

本实施例与上述实施例的区别在于:开关电磁阀控制监测电路还包括微处理器,上述微处理器通过光耦隔离模块与场效应管连接,以此控制上述开关电磁阀回路工作,以及反馈电压监测电路的监测结果。微处理器的控制信号in、反馈状态信号st与光耦隔离模块连接,在微处理器经过光耦隔离模块控制场效应管源极输出的情况下,可以控制开关电磁阀回路工作。

电流检测模块的检测端还与微处理器与相连。微处理器中设置有场效应管导通时的预设电流i0l,上述预设电流i0l即为电流阈值。当i0>i0l,则开关电磁阀回路处于通路状态,当i0<i0l,则开关电磁阀回路处于断路状态。

本发明实施例中开关电磁阀控制监测电路,当场效应管导通时,电流检测模块的输入端与电源的vcc连接,电流检测模块的输出端与场效应管的漏极连接,电流检测模块的检测端与微处理器连接,通过电流检测模块采集场效应管的工作电流i0,并与微处理器中设置的预设电流i0l进行比较,即可判断开关电磁阀回路状态。

实施例4

本实施例与上述各实施例的区别在于:开关电磁阀控制监测电路还包括续流二极管vd,上述续流二极管vd的阴极与场效应管的源极相连,续流二极管vd的阳极接地gnd。

本实施例中,当续流二极管vd的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受浪涌脉冲的损坏,从而对整个电路起到很好的保护作用。

本实施例中,场效应管为n沟道mos管。

参见图1所示,本实施例的开关电磁阀控制监测电路,微处理器通过光耦隔离模块与场效应管连接,控制开关电磁阀回路工作。当场效应管导通时,电阻rp处于短路状态,电流检测模块、场效应管和电阻rs组成通路,通过电流检测模块采集场效应管的工作电流i0,并与微处理器中设置的场效应管导通时的预设电流i0l进行比较。若开关电磁阀控制回路处于连接状态,则io=vcc/rs+vcc/r开关电磁阀,i0>i0l;若开关电磁阀控制回路处于断路状态,i0=vcc/rs,i0<i0l。

当场效应管不导通时,则不再有电流通过电流检测模和场效应管,同时场效应管与微处理器之间的信号中断,此时,电阻rp和电阻rs组成通路,通过比较器的正向输入端采集场效应管的源极输出电压uo,并与基准电压uol进行比较。若开关电磁阀控制回路处于连接状态,则,u0<u0l;若开关电磁阀控制回路处于断路状态,则,u0>u0l。

具体地,在本实施例中,开关电磁阀回路的供电端vcc取24v,电阻rp取50kω,电阻rs取12.5kω,u0l取1v,i0l取100ma,开关电磁阀阻值在24ω左右。

在场效应管导通的情况下,若开关电磁阀控制回路处于连接状态,场效应管的工作电流i0为1.0019a,i0>i0l;若开关电磁阀控制回路处于断路状态,场效应管的工作电流i0为0.0019a,i0<i0l。

在场效应管不导通的情况下,若开关电磁阀控制回路处于连接状态,场效应管的源极输出电压u0为0.01v,u0<u0l;若开关电磁阀控制回路处于断路状态,场效应管的源极输出电压u0为4.8v,u0>u0l。

实施例5

本发明实施例提供一种开关电磁阀控制监测方法,是基于上述各开关电磁阀控制监测电路的方法,其包括:

当场效应管导通时,通过电流监测电路的电流检测模块采集场效应管的工作电流i0,并与电流阈值进行比较,判断开关电磁阀回路通断;

当场效应管不导通时,通过电压监测电路采集场效应管的源极输出电压u0,并与电压阈值进行比较,判断开关电磁阀回路通断。

本实施例中,上述电压监测电路包括基准电压u0l,电压阈值为基准电压u0l,当u0<u0l,开关电磁阀回路处于通路状态;当u0>u0l,开关电磁阀回路处于断路状态。

本实施例中,电流阈值为场效应管导通时的预设电流i0l,当i0>i0l,开关电磁阀回路处于通路状态;当i0<i0l,开关电磁阀回路处于断路状态。

本实施例的开关电磁阀控制监测电路及方法,结构简单,操作方便,可实时监测开关电磁阀回路,从而保证开关电磁阀控制稳定、运行安全可靠,还可适用于其他领域设备的开关电磁阀控制和回路监测。

本发明不局限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

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