冶金棒材自动计数器的制造方法
【专利摘要】一种冶金棒材自动计数器，包括第一输出脉冲产生单元、第二输出脉冲产生单元、第一窄脉冲过滤单元、第二窄脉冲过滤单元、计数处理单元。第一输出脉冲产生单元、第二输出脉冲产生单元产生的计数脉冲分别由第一窄脉冲过滤单元、第二窄脉冲过滤单元滤除窄脉冲干扰后送至计数处理单元分别计数，计数处理单元取其中的计数数值较大者作为冶金棒材自动计数器的计数结果。所述冶金棒材自动计数器能够应用在各种棒材生产线上需要对产品数量进行计数的场合。
【专利说明】
冶金棒材自动计数器
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种冶金棒材计数设备，尤其是一种棒材自动计数器。
【背景技术】
[0002] 冶金棒材计数器是冶金行业常用的设备，通过计数器在线对棒材进行准确的计 数，便于冶金工序中对棒材支数进行实时在线的显示和控制。由于托送棒材链条打滑、棒材 滚动、棒材颤动、棒材交叉重叠等原因，造成检测装置产生的计数脉冲信号边沿存在抖动脉 冲，即窄脉冲干扰信号，从而产生计数误差。
【发明内容】
[0003] 为了解决现有冶金棒材自动生产线产品计数所存在的问题，本发明提供了一种冶 金棒材自动计数器，包括第一计数脉冲产生单元、第二计数脉冲产生单元、第一窄脉冲过滤 单元、第二窄脉冲过滤单元、计数处理单元。
[0004] 所述第一计数脉冲产生单元输出第一初始脉冲且连接至第一窄脉冲过滤单元的 输入脉冲端，第一窄脉冲过滤单元的输出脉冲端输出第一计数脉冲至计数处理单元;所述 第二计数脉冲产生单元输出第二初始脉冲且连接至第二窄脉冲过滤单元的输入脉冲端，第 二窄脉冲过滤单元的输出脉冲端输出第二计数脉冲至计数处理单元。
[0005] 所述第一窄脉冲过滤单元、第二窄脉冲过滤单元为结构参数相同的、由多路模拟 开关控制的窄脉冲过滤单元;所述计数处理单元分别对第一计数脉冲和第二计数脉冲进行 计数，取其中的计数数值较大者作为冶金棒材自动计数器的计数结果。
[0006] 所述取其中的计数数值较大者作为冶金棒材自动计数器的计数结果的具体方法 是，设定周期时间，在一个周期时间中，取其中的计数数值较大者作为该周期时间中冶金棒 材自动计数器的计数结果。
[0007] 所述窄脉冲过滤单元包括快速放电电路、快速充电电路、电容、施密特电路;所述 快速放电电路的一端为输入脉冲端，另外一端连接至施密特电路输入端;所述快速充电电 路的一端连接至输入脉冲端，另外一端连接至施密特电路输入端;所述电容的一端连接至 施密特电路输入端，另外一端连接至公共地或者是施密特电路的供电电源;所述施密特电 路的输出端为输出脉冲端。
[0008] 所述快速放电电路包括快速放电二极管、充电电阻、快速放电开关;所述快速放电 二极管与充电电阻并联后，再与快速放电开关串联;所述快速充电电路包括快速充电二极 管、放电电阻、快速充电开关;所述快速充电二极管与放电电阻并联后，再与快速充电开关 串联。
[0009] 所述快速放电二极管上的单向电流流向为从施密特电路输入端流向窄脉冲过滤 单元的输入脉冲端;所述快速充电二极管上的单向电流流向为从窄脉冲过滤单元的输入脉 冲端流向施密特电路输入端。
[0010] 所述快速放电开关、快速充电开关由所在窄脉冲过滤单元的输出脉冲控制，具体 方法是，当施密特电路为同相施密特电路时，输出脉冲的低电平控制快速放电开关接通、快 速充电开关关断，输出脉冲的高电平控制快速放电开关关断、快速充电开关接通；当施密特 电路为反相施密特电路时，输出脉冲的高电平控制快速放电开关接通、快速充电开关关断， 输出脉冲的低电平控制快速放电开关关断、快速充电开关接通。
[0011] 所述快速放电开关和快速充电开关为数字控制的多路模拟开关。
[0012] 所述窄脉冲过滤单元能够过滤的正窄脉冲宽度通过改变充电时间常数或者施密 特电路的上限门槛电压来进行控制，能够过滤的负窄脉冲宽度通过改变放电时间常数或者 施密特电路的下限门槛电压来进行控制。所述充电时间常数为充电电阻与电容的乘积;所 述放电时间常数为放电电阻与电容的乘积。
[0013] 所述施密特电路具有高输入阻抗特性。
[0014] 本发明的有益效果是:所述冶金棒材自动计数器对安装在棒材传输不同位置的两 个计数检测装置(即计数脉冲产生单元)产生的计数脉冲分别进行计数，能避免或者减少棒 材交叉、重叠带来的计数误差；自动过滤负宽脉冲期间的正窄脉冲和正宽脉冲期间的负窄 脉冲，且能够快速恢复过滤能力过滤连续的正窄脉冲或者负窄脉冲干扰信号，消除计数脉 冲信号中的上升沿连续抖动和下降沿连续抖动，避免或者减少计数误差。
【附图说明】
[0015] 图1为冶金棒材自动计数器实施例结构框图；
[0016] 图2为窄脉冲过滤单元实施例1;
[0017] 图3为窄脉冲过滤单元实施例1的输入脉冲和输出脉冲波形；
[0018] 图4为窄脉冲过滤单元实施例2;
[0019]图5为窄脉冲过滤单元实施例3;
[0020] 图6为窄脉冲过滤单元实施例3的输入脉冲和输出脉冲波形；
[0021] 图7为窄脉冲过滤单元实施例4;
[0022]图8为窄脉冲过滤单元实施例5;
[0023]图9为窄脉冲过滤单元实施例6。
【具体实施方式】
[0024] 以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0025] 如图1所示为冶金棒材自动计数器实施例结构框图。第一计数脉冲产生单元101输 出第一初始脉冲Ml，由第一窄脉冲过滤单元201对Ml进行窄脉冲过滤，得到滤除干扰脉冲之 后的第一计数脉冲N1;第二计数脉冲产生单元102输出第二初始脉冲M2,由第二窄脉冲过滤 单元202对M2进行窄脉冲过滤，得到滤除干扰脉冲之后的第二计数脉冲N2。第一计数脉冲 N1、第二计数脉冲N2被送至计数处理单元301。
[0026] 第一计数脉冲产生单元、第二计数脉冲产生单元为生产线上常用的光电开关、霍 尔开关、磁簧开关，或者是电感式接近开关、电容式接近开关等计数检测装置。当冶金棒材 生产线有棒材经过时输出一个初始脉冲信号。初始脉冲即为未滤除干扰信号的计数脉冲。
[0027] 第一计数脉冲产生单元和第二计数脉冲产生单元的计数检测装置分别安装于棒 材传输的不同段链，或者是安装在棒材传输同一段链的不同位置，例如，安装在棒材传输同 一段链的首端和尾端。
[0028] 计数处理单元301分别对N1、N2进行计数，并取其中的计数数值较大者作为冶金棒 材自动计数器的计数结果。如果是进行连续计数，可以首先设定一个周期时间X，在每一个 周期时间中，取对N1、N2计数中的数值较大者作为该周期时间中冶金棒材自动计数器的计 数结果。由于第一计数脉冲产生单元和第二计数脉冲产生单元的计数检测装置安装在棒材 传输的不同位置，同一棒材到达第一计数脉冲产生单元和第二计数脉冲产生单元的时刻不 同。设同一棒材从第一计数脉冲产生单元运输到达第二计数脉冲产生单元的时间相差XI， 则第二计数脉冲产生单元设定的周期时间X要比第一计数脉冲产生单元设定的同一周期时 间X滞后时间XI。
[0029] 连续计数时，或者是设定一个计数值作为计数周期，当对N1、N2计数中的数值较大 者达到设定的计数值时，重新开始进行下一计数周期的计数。同样地，设定一个计数值作为 计数周期时，第一计数脉冲产生单元与第二计数脉冲产生单元的计数周期起始时间需要考 虑同一棒材到达第一计数脉冲产生单元和第二计数脉冲产生单元的时间差。
[0030] 计数处理单元可以采用本领域技术人员所熟知的各种方法实现，优选采用MCU为 核心的电路来实现。
[0031] 窄脉冲过滤单元包括快速放电电路、快速充电电路、电容和施密特电路。
[0032] 如图2所示为窄脉冲过滤单元实施例1。图2所示实施例1中，快速放电二极管、充电 电阻、快速放电开关分别为二极管D11、电阻R11、开关T11，组成了快速放电电路;快速充电 二极管、放电电阻、快速充电开关分别为二极管D12、电阻R12、开关T12,组成了快速充电电 路；电容为电容C11。施密特电路F11为同相施密特电路，图2所示实施例1中输出脉冲P2与输 入脉冲P1同相。电容Cl 1的一端接施密特电路的输入端，即FI 1的输入端A2，另外一端连接至 公共地。二极管D11的阳极连接至F11的输入端A2,阴极与开关T11串联后连接至输入脉冲端 P1，当开关T11导通时，二极管D11的单向电流流向为从F11的输入端A2流向输入脉冲端P1。 二极管D12的阴极连接至F11的输入端A2,阳极与开关T12串联后连接至输入脉冲端P1，当开 关T12导通时，二极管D12的单向电流流向为从输入脉冲端P1流向F11的输入端A2。
[0033]快速放电开关、快速充电开关为电平控制的双向模拟开关。图2所示实施例1中，开 关T11、开关T12均选择控制信号为高电平时开关接通，控制信号为低电平时开关关断的双 向模拟开关，型号可以选择CD4066，或者是CD4016。图2所示实施例1中施密特电路FI 1为同 相施密特电路，输出脉冲P2 (图2中A3点)直接连接至开关T12的电平控制端，输出脉冲P2的 高、低电平分别控制开关T12接通、关断;输出脉冲P2经过反相器F12后（图2中Μ点)连接至 开关Τ11的电平控制端，输出脉冲Ρ2的高、低电平分别控制开关Τ11关断、接通。受到输出脉 冲Ρ2的控制，开关Τ11与开关Τ12中总是一个处于接通状态，另外一个处于关断状态。
[0034]图3为窄脉冲过滤单元实施例1的输入脉冲和输出脉冲波形。图3中，Ρ1为输入脉 冲，Ρ2为输出脉冲，当Ρ1低电平为正常的负宽脉冲时，图2中Α2点电位与Α1点低电平电位一 致，Ρ2为低电平，开关Τ11接通、Τ12关断。正窄脉冲11的高电平通过充电电阻R11对电容C11 充电，使Α2点电位上升；由于窄脉冲11的宽度小于时间Τ1，Α2点电位在窄脉冲11结束时仍低 于施密特电路FI 1的上限门槛电压，因此，Ρ2维持为低电平，开关Τ11维持接通;窄脉冲11结 束时，Α1点重新变为低电平且通过快速放电二极管D11使电容C11快速放电，使Α2点电位与 Α1点低电平电位一致，恢复至窄脉冲11来临前的状态，其抗干扰能力得到迅速恢复，当后面 紧接有连续的正窄脉冲干扰信号时，同样能够过滤掉。正窄脉冲12、正窄脉冲13的宽度均小 于时间T1，因此，当窄脉冲12、窄脉冲13中的每一个结束时，P2维持为低电平，A1点重新变为 低电平且通过快速放电二极管D11使电容C11快速放电，使A2点电位与A1点低电平电位一 致。
[0035]脉冲14为正常的正宽脉冲，P1在上升沿20之后维持高电平时间达到T1时，P1的高 电平通过充电电阻R11对电容C11充电，使A2点电位上升达到施密特电路FI 1的上限门槛电 压，施密特电路FI 1输出P2在上升沿25处从低电平变为高电平，使开关ΤΙ 1关断、T12接通;A1 点的高电平通过快速充电二极管D12使电容C11快速充电，使A2点电位与A1点高电平电位一 致，P2维持为高电平。
[0036]负窄脉冲15的低电平通过放电电阻R12对电容C11放电，使A2点电位下降；由于窄 脉冲15的宽度小于时间T2，A2点电位在窄脉冲15结束时仍高于施密特电路F11的下限门槛 电压，因此，P2维持为高电平，开关T12维持接通;窄脉冲15结束时，A1点重新变为高电平且 通过快速充电二极管D12使电容C11快速充电，使A2点电位与A1点高电平电位一致，恢复至 窄脉冲15来临前的状态，其抗干扰能力得到迅速恢复，当后面紧接有连续的负窄脉冲干扰 信号时，同样能够过滤掉。负窄脉冲16、负窄脉冲17、负窄脉冲18的宽度均小于时间T2，因 此，当窄脉冲16、窄脉冲17、窄脉冲18中的每一个结束时，P2维持为高电平，A1点重新变为高 电平且通过快速充电二极管D12使电容C11快速充电，使A2点电位与A1点高电平电位一致。 [0037] P1在下降沿21之后维持低电平时间达到T2时，表示P1有一个正常的负宽脉冲，P1 的低电平通过放电电阻R12对电容C11放电，使A2点电位下降达到施密特电路F11的下限门 槛电压，施密特电路F11输出P2在下降沿26处从高电平变为低电平，使开关T11接通、T12关 断;A1点的低电平通过快速放电二极管D11使电容Cl 1快速放电，使A2点电位与A1点低电平 电位一致，P2维持为低电平。P1的负宽脉冲19宽度大于T2,在负宽脉冲19的上升沿22之后维 持高电平时间达到T1时，P2在上升沿27处从低电平变为高电平。
[0038]窄脉冲过滤单元将P1信号中的窄脉冲11、窄脉冲12、窄脉冲13、窄脉冲15、窄脉冲 16、窄脉冲17、窄脉冲18都过滤掉，而正宽脉冲14、负宽脉冲19能够通过，使P2信号中出现相 应的正宽脉冲23和负宽脉冲24。输出脉冲P2与输入脉冲P1同相，而输出的宽脉冲23上升沿 比输入的宽脉冲14上升沿滞后时间T1，下降沿滞后时间T2。
[0039]窄脉冲11、窄脉冲12、窄脉冲13为正窄脉冲，其中窄脉冲11为单个干扰脉冲，窄脉 冲12、窄脉冲13为初始脉冲边沿的连续抖动脉冲。时间T1为窄脉冲过滤单元能够过滤的最 大正窄脉冲宽度。T1受到充电时间常数、输入脉冲P1的高电平电位、输入脉冲P1的低电平电 位和施密特电路F11的上限门槛电压共同影响。通常情况下，输入脉冲P1的高电平电位和低 电平电位为定值，因此，调整T1的值可以通过改变充电时间常数或者施密特电路的上限门 槛电压来进行。图2中，充电时间常数为充电电阻Rl 1与电容Cl 1的乘积。
[0040]窄脉冲15、窄脉冲16、窄脉冲17、窄脉冲18为负窄脉冲，其中窄脉冲15为单个干扰 脉冲，窄脉冲16、窄脉冲17、窄脉冲18为初始脉冲边沿的连续抖动脉冲。时间T2为窄脉冲过 滤单元能够过滤的最大负窄脉冲宽度。T2受到放电时间常数、输入脉冲P1的高电平电位、输 入脉冲P1的低电平电位和施密特电路F11的下限门槛电压共同影响。通常情况下，输入脉冲 P1的高电平电位和低电平电位为定值，因此，调整T2的值可以通过改变放电时间常数或者 施密特电路的下限门槛电压来进行。图2中，放电时间常数为放电电阻R12与电容C11的乘 积。
[0041] 图2中，二极管Dll与电阻R11并联后再与开关T11串联，输入脉冲P1从A1点先经过 开关T11、然后经过二极管D11与电阻R11的并联电路到达A2点，按照脉冲信号流向关系，快 速放电开关串联连接在快速放电二极管与充电电阻的并联电路的前面;二极管D12与电阻 R12并联后再与开关T12串联，按照脉冲信号流向关系，快速充电开关串联连接在快速充电 二极管与放电电阻的并联电路的前面。快速放电开关的串联位置也可以放在快速放电二极 管与充电电阻的并联电路的后面，同样地，快速充电开关的串联位置也可以放在快速充电 二极管与放电电阻的并联电路的后面。另外，电容C11接公共地的一端也可以改接在窄脉冲 过滤单元的供电电源端(即施密特电路FI 1的供电电源+VCC)。
[0042] 图2中，施密特电路F11也可以选择反相施密特电路，此时输出脉冲P2与输入脉冲 P1反相，输出脉冲P2及其反相信号控制开关T11、开关T12的连接方式需要按照输出脉冲P2 的高、低电平分别控制开关T12关断、接通，输出脉冲P2的高、低电平分别控制开关T11接通、 关断来进行。
[0043] 图4所示为窄脉冲过滤单元实施例2,快速放电二极管、充电电阻、快速放电开关分 别为二极管D21、电阻R21、开关T21，快速充电二极管、放电电阻、快速充电开关分别为二极 管D22、电阻R22、开关T22,电容为电容C21。施密特电路F21为同相施密特电路，输出脉冲P2 (图4中B3点）直接连接至开关T22的电平控制端；输出脉冲P2经过反相器F22后（图4中Μ 点)连接至开关Τ21的电平控制端。图4所示实施例2与图2所示的实施例1结构类似，不同之 处一是电容C21的一端接施密特电路的输入端，另外一端连接至窄脉冲过滤单元的供电电 源+VCC，不同之处二是按照脉冲信号流向关系，快速放电开关的串联位置在快速放电二极 管与充电电阻的并联电路的后面，即开关Τ21串联在二极管D21与电阻R21并联电路的后面。 图4所示实施例2的工作原理与图2所示实施例1相同。
[0044] 如图5所示为窄脉冲过滤单元实施例3,快速放电二极管、充电电阻分别为二极管 D31、电阻R31，快速充电二极管、放电电阻分别为二极管D32、电阻R32,快速放电开关与快速 充电开关为数字控制的多路模拟开关Τ31，Τ31的常开开关为快速放电开关，常闭开关为快 速充电开关;二极管D31、电阻R31与多路模拟开关Τ31的常开开关（图5中C1)组成快速放电 电路，二极管D32、电阻R32与多路模拟开关Τ31的常闭开关(图5中C0)组成快速充电电路;电 容为电容C31，电容C31的一端接施密特电路的输入端，即F31的输入端C2,另外一端连接至 公共地。施密特电路F31为反相施密特电路，要求输出脉冲P2的高电平控制快速放电开关接 通、快速充电开关关断，低电平控制快速放电开关关断、快速充电开关接通；图5中，输出脉 冲P2 (图5中C3点）直接连接至多路模拟开关T31的数字控制端，输出脉冲P2的高电平控制多 路模拟开关T31的常开开关接通、常闭开关关断，即输出脉冲P2的高电平控制快速放电开关 接通、快速充电开关关断;输出脉冲P2的低电平控制多路模拟开关T31的常开开关关断、常 闭开关接通，即输出脉冲P2的低电平控制快速放电开关关断、快速充电开关接通。
[0045] 数字控制的多路模拟开关可以选择⑶4051、CD4052、⑶4053等不同型号的器件。图 5所图6为窄脉冲过滤单元实施例3的输入脉冲和输出脉冲波形。图6中，P1为输入脉冲，P2为 输出脉冲，当P1低电平为正常的负宽脉冲时，图5中C2点电位与脉冲输入端C4点低电平电位 一致，P2为高电平，T31常开开关接通、常闭开关关断。正窄脉冲31的高电平通过充电电阻 R31对电容C31充电，使C2点电位上升；由于窄脉冲31的宽度小于时间T1，C2点电位在窄脉冲 31结束时仍低于施密特电路F31的上限门槛电压，因此，P2维持为高电平，T31状态维持;窄 脉冲31结束，C4点重新变为低电平且通过快速放电二极管D31使电容C31快速放电，使C2点 电位与C4点低电平电位一致，恢复至窄脉冲31来临前的状态，其抗干扰能力得到迅速恢复， 当后面紧接有连续的正窄脉冲干扰信号时，同样能够过滤掉。正窄脉冲32、正窄脉冲33的宽 度均小于时间T1，因此，当窄脉冲32、窄脉冲33中的每一个结束时，P2维持为高电平，C4点重 新变为低电平且通过快速放电二极管D31使电容C31快速放电，使C2点电位与C4点低电平电 位一致。
[0046]脉冲34为正常的正宽脉冲，P1在上升沿40之后维持高电平时间达到T1时，P1的高 电平通过充电电阻R31对电容C31充电，使C2点电位上升达到施密特电路F31的上限门槛电 压，施密特电路F31输出P2在下降沿45处从高电平变为低电平，使T31常开开关关断、常闭开 关接通;C4点的高电平通过快速充电二极管D32使电容C31快速充电，使C2点电位与C4点高 电平电位一致，P2维持为低电平。
[0047]负窄脉冲35的低电平通过放电电阻R32对电容C31放电，使C2点电位下降；由于窄 脉冲35的宽度小于时间T2，C2点电位在窄脉冲35结束时仍高于施密特电路F31的下限门槛 电压，因此，P2维持为低电平，T31状态维持;窄脉冲35结束，C4点重新变为高电平且通过快 速充电二极管D32使电容C31快速充电，使C2点电位与C4点高电平电位一致，恢复至窄脉冲 31来临前的状态，其抗干扰能力得到迅速恢复，当后面紧接有连续的负窄脉冲干扰信号时， 同样能够过滤掉。负窄脉冲36、负窄脉冲37、负窄脉冲38的宽度均小于时间T2，因此，当窄脉 冲36、窄脉冲37、窄脉冲38中的每一个结束时，P2维持为低电平，C4点重新变为高电平且通 过快速充电二极管D32使电容C31快速充电，使C2点电位与C4点高电平电位一致。
[0048] P1在下降沿41之后维持低电平时间达到T2时，表示P1有一个正常的负宽脉冲，P1 的低电平通过放电电阻R32对电容C31放电，使C2点电位下降达到施密特电路F31的下限门 槛电压，施密特电路F31输出P2在上升沿46处从低电平变为高电平，使T31常开开关接通、常 闭开关关断;C4点的低电平通过快速放电二极管D31使电容C31快速放电，使C2点电位与C4 点低电平电位一致，P2维持为高电平。P1的负宽脉冲39宽度大于T2,在负宽脉冲39的上升沿 42之后维持高电平时间达到T1时，P2在下降沿47处从高电平变为低电平。
[0049] 窄脉冲过滤单元将P1信号中的窄脉冲31、窄脉冲32、窄脉冲33、窄脉冲35、窄脉冲 36、窄脉冲37、窄脉冲38都过滤掉，而正宽脉冲34、负宽脉冲39能够通过，使P2信号中出现相 应的、且与P1反相的负宽脉冲43和正宽脉冲44。窄脉冲31、窄脉冲32、窄脉冲33为正窄脉冲， 其中窄脉冲31为干扰脉冲，窄脉冲32、窄脉冲33为初始脉冲边沿的连续抖动脉冲。窄脉冲 35、窄脉冲36、窄脉冲37、窄脉冲38为负窄脉冲，其中窄脉冲35为干扰脉冲，窄脉冲36、窄脉 冲37、窄脉冲38为初始脉冲边沿的连续抖动脉冲。
[0050] 图6中，时间T1为窄脉冲过滤单元能够过滤的输入的最大正窄脉冲宽度，调整T1的 值可以通过改变充电时间常数或者施密特电路的上限门槛电压来进行。图5中，充电时间常 数为充电电阻R31与电容C31的乘积。时间T2为窄脉冲过滤单元能够过滤的输入的最大负窄 脉冲宽度。调整T2的值可以通过改变放电时间常数或者施密特电路的下限门槛电压来进 行。图5中，放电时间常数为放电电阻R32与电容C31的乘积。
[0051] 图5中，多路模拟开关T31采用的是分配器接法，由数字信号C3控制输入脉冲P1分 配至快速放电电路或者是快速充电电路;多路模拟开关T31也可以采用选择器接法，即输入 脉冲P1同时送至快速放电电路与快速充电电路，由数字信号控制选择快速放电电路或者是 快速充电电路的信号连接至施密特电路。
[0052] 图5中，电容C31接公共地的一端也可以改接在窄脉冲过滤单元的供电电源端。
[0053] 图5中，施密特电路F31也可以选择同相施密特电路。
[0054] 图7所示为窄脉冲过滤单元实施例4,快速放电二极管、充电电阻分别为二极管 D35、电阻R35,快速充电二极管、放电电阻分别为二极管D36、电阻R36,快速放电开关与快速 充电开关为数字控制的多路模拟开关T35;电容为电容C35,电容C35的一端接施密特电路的 输入端，即F35的输入端D2,另外一端连接至公共地。图7所示实施例4与图5所示实施例3的 结构类似，不同之处在于一是多路模拟开关T35采用了选择器接法，选择器接法与分配器接 法从工作原理上没有什么不同；二是施密特电路F35为同相施密特电路，输出脉冲P2与输入 脉冲P1同相，输出脉冲P2(图7中D3点)直接连接至多路模拟开关T35的数字控制端，所以T35 的常闭开关为快速放电开关，常开开关为快速充电开关;二极管D35、电阻R35与多路模拟开 关T35的常闭开关(图7中D0)组成快速放电电路，二极管D36、电阻R36与多路模拟开关T35的 常开开关(图7中D1)组成快速充电电路。
[0055] 图8所示为窄脉冲过滤单元实施例5。实施例5中，快速放电二极管、快速放电开关 分别为二极管D51、开关T51，组成了快速放电电路;快速充电二极管、快速充电开关分别为 二极管D52、开关T52,组成了快速充电电路；电容为电容C51;施密特电路F51为反相施密特 电路，因此，图8所示实施例5中输出脉冲P2与输入脉冲P1反相，输出脉冲P2 (图8中E3点）直 接连接至开关T51的电平控制端；输出脉冲P2经过反相器F52后（图8中丽点）连接至开关 T52的电平控制端。
[0056] 图8所示实施例5中，分别与快速放电二极管、快速充电二极管并联的充电电阻、放 电电阻被取消，均由并联在输入脉冲端E1和施密特电路输入端E2的充放电电阻R51代替。此 电路为充电电阻与放电电阻相同的特例，可以简化电路结构。
[0057]图9所示为窄脉冲过滤单元实施例6。实施例6中，快速放电二极管为二极管D61，快 速充电二极管为二极管D62,快速放电开关与快速充电开关为数字控制的多路模拟开关 T61;电容为电容C61，电容C61的一端接施密特电路的输入端，即F61的输入端F2,另外一端 连接至公共地;多路模拟开关T61采用分配器接法。施密特电路F61为同相施密特电路，输出 脉冲P2与输入脉冲P1同相，输出脉冲P2 (图9中F3点)直接连接至多路模拟开关T61的数字控 制端，所以T61的常闭开关为快速放电开关，常开开关为快速充电开关;二极管D61与多路模 拟开关T41的常闭开关（图9中F0)组成快速放电电路，二极管D62与多路模拟开关T61的常开 开关（图9中F1)组成快速充电电路。
[0058] 图9所示实施例6中，分别与快速放电二极管、快速充电二极管并联的充电电阻、放 电电阻被取消，均由并联在输入脉冲端F4和施密特电路输入端F2的充放电电阻R61代替。此 电路也为充电电阻与放电电阻相同的特例，可以简化电路结构。
[0059] 所述施密特电路的输入信号为电容上的电压，因此，要求施密特电路具有高输入 阻抗特性。施密特电路可以选择具有高输入阻抗特性的CMOS施密特反相器CD40106、 74HC14，或者是选择具有高输入阻抗特性的CMOS施密特与非门⑶4093、74HC24等器件。CMOS 施密特反相器或者CMOS施密特与非门的上限门槛电压、下限门槛电压均为与器件相关的固 定值，因此，调整能够过滤的输入的正窄脉冲宽度、负窄脉冲宽度需要通过改变充电时间常 数、放电时间常数来进行。用施密特反相器或者施密特与非门构成同相施密特电路，需要在 施密特反相器或者施密特与非门后面增加一级反相器。
[0060]施密特电路还可以选择采用运算放大器来构成，采用运算放大器来构成施密特电 路可以灵活地改变上限门槛电压、下限门槛电压。同样地，采用运算放大器来构成施密特电 路时，需要采用具有高输入阻抗特性的结构与电路。
【主权项】
1. 一种冶金棒材自动计数器，其特征在于： 包括第一计数脉冲产生单元、第二计数脉冲产生单元、第一窄脉冲过滤单元、第二窄脉 冲过滤单元、计数处理单元； 所述第一计数脉冲产生单元输出第一初始脉冲且连接至第一窄脉冲过滤单元的输入 脉冲端，第一窄脉冲过滤单元的输出脉冲端输出第一计数脉冲至计数处理单元;所述第二 计数脉冲产生单元输出第二初始脉冲且连接至第二窄脉冲过滤单元的输入脉冲端，第二窄 脉冲过滤单元的输出脉冲端输出第二计数脉冲至计数处理单元； 所述第一窄脉冲过滤单元、第二窄脉冲过滤单元为结构参数相同的、由多路模拟开关 控制的窄脉冲过滤单元； 所述计数处理单元分别对第一计数脉冲和第二计数脉冲进行计数，取其中的计数数值 较大者作为冶金棒材自动计数器的计数结果。2. 根据权利要求1所述的冶金棒材自动计数器，其特征在于:所述取其中的计数数值较 大者作为冶金棒材自动计数器的计数结果的具体方法是，设定周期时间，在一个周期时间 中，取其中的计数数值较大者作为该周期时间中冶金棒材自动计数器的计数结果。3. 根据权利要求1所述的冶金棒材自动计数器，其特征在于： 所述窄脉冲过滤单元包括快速放电电路、快速充电电路、电容、施密特电路； 所述快速放电电路的一端为输入脉冲端，另外一端连接至施密特电路输入端； 所述快速充电电路的一端连接至输入脉冲端，另外一端连接至施密特电路输入端； 所述电容的一端连接至施密特电路输入端，另外一端连接至公共地或者是施密特电路 的供电电源； 所述施密特电路的输出端为输出脉冲端。4. 根据权利要求3所述的冶金棒材自动计数器，其特征在于:所述快速放电电路包括快 速放电二极管、充电电阻、快速放电开关;所述快速放电二极管与充电电阻并联后，再与快 速放电开关串联;所述快速充电电路包括快速充电二极管、放电电阻、快速充电开关;所述 快速充电二极管与放电电阻并联后，再与快速充电开关串联； 所述快速放电二极管的单向电流流向为从施密特电路输入端流向窄脉冲过滤单元的 输入脉冲端;所述快速充电二极管的单向电流流向为从窄脉冲过滤单元的输入脉冲端流向 施密特电路输入端； 所述快速放电开关、快速充电开关由所在窄脉冲过滤单元的输出脉冲控制。5. 根据权利要求4所述的冶金棒材自动计数器，其特征在于:所述快速放电开关、快速 充电开关由所在窄脉冲过滤单元的输出脉冲控制的具体方法是，当施密特电路为同相施密 特电路时，输出脉冲的低电平控制快速放电开关接通、快速充电开关关断，输出脉冲的高电 平控制快速放电开关关断、快速充电开关接通;当施密特电路为反相施密特电路时，输出脉 冲的高电平控制快速放电开关接通、快速充电开关关断，输出脉冲的低电平控制快速放电 开关关断、快速充电开关接通。6. 根据权利要求4所述的冶金棒材自动计数器，其特征在于:所述快速放电开关和快速 充电开关为数字控制的多路模拟开关。7. 根据权利要求3 - 6中任一项所述的冶金棒材自动计数器，其特征在于:所述窄脉冲 过滤单元能够过滤的正窄脉冲宽度通过改变充电时间常数或者施密特电路的上限门槛电 压来进行控制，能够过滤的负窄脉冲宽度通过改变放电时间常数或者施密特电路的下限门 槛电压来进行控制。8. 根据权利要求7所述的冶金棒材自动计数器，其特征在于:所述充电时间常数为充电 电阻与电容的乘积;所述放电时间常数为放电电阻与电容的乘积。9. 根据权利要求7所述的冶金棒材自动计数器，其特征在于:所述施密特电路具有高输 入阻抗特性。
【文档编号】G06M1/272GK106096711SQ201610420776
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月15日 公开号201610420776.8, CN 106096711 A, CN 106096711A, CN 201610420776, CN-A-106096711, CN106096711 A, CN106096711A, CN201610420776, CN201610420776.8
【发明人】杜民献, 凌云, 彭华厦
【申请人】湖南工业大学