一种中央空调分区控制器的频率电压转换电路的制作方法

本发明涉及供热系统的信号处理技术领域,具体地说是一种中央空调分区控制器的频率电压转换电路。

背景技术：

在建筑物暖通空调水系统中，水力失调是最常见的问题。由于水力失调导致系统流量分配不合理，某些区域流量过剩，某些区域流量不足，造成某些区域冬天不热、夏天不冷的情况，系统输送冷、热量不合理，从而引起能量的浪费，或者为解决这个问题，提高水泵扬程，但仍会产生热(冷)不均及更大的电能浪费。因此，必须采用相应的调节阀门对系统流量分配进行调节。

虽然某些通用阀门如截止阀、球阀等也具有一定的调节能力，但由于不带控制系统及其调节实时性无法对满足系统的流量需求，因此这种调节只能说是定性的和不准确的，常常给工程安装完毕后的调试工作和运行管理带来极大的不便。

对采集到的信号进行稳定、快速。精确的处理对于系统后级的工作至关重要。

技术实现要素：

为克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种快速、稳定的中央空调分区控制器的频率电压转换电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种中央空调分区控制器的频率电压转换电路，其特征是：包括整形电路、F/V转换芯片U0、放大电路和跟随滤波电路，频率信号由控制模块输出，依次经过所述整形电路、F/V转换芯片U0、放大电路和跟随滤波电路，输出电压信号。

优选地，所述整形电路包括施密特触发器U100C，所述放大电路包括运算放大器U16A，所述跟随滤波电路包括运算放大器U16B。

优选地，所述施密特触发器U100C的5管脚连接所述控制模块，6管脚连接电阻R100的一端，电阻R100的另一端连接电容C4的一端，电容C4的另一端分别连接电阻R2a的一端和F/V转换芯片U0的6管脚，电阻R2a的另一端分别连接电阻R1a、Rt1的一端和电源VDD，电阻R1a的另一端分别连接电阻Rx1的一端和F/V转换芯片U0的7管脚，F/V转换芯片U0的8管脚接电源VDD，2管脚通过串联电阻R4a、R5x接地，5管脚分别连接电阻Rt1的另一端和电容C2的一端，6管脚连接电阻R101的一端，电容C2的另一端接地，电阻R101的另一端分别连接电容C5、电容C1、电阻R3a的一端和运算放大器U16A的反相输入端，电容C5的另一端接地，运算放大器U16A的同相输入端接地，电阻R3a的另一端连接电阻Rf1的一端，电阻Rf1的另一端分别连接电容C1的另一端和运算放大器U16A的输出端，运算放大器U16A的输出端还连接运算放大器U16B的同相输入端，运算放大器U16B的反相输入端分别连接电容C100和电阻R102的一端，运算放大器U16B的输出端分别连接电容C100和电阻R102的另一端和电容C105、电阻R103的一端，电容C105的另一端接地，电容R103的另一端接所述模拟量输出电路。

优选地，所述施密特触发器U100C的型号为74HC14，所述运算放大器U16A、U16B均为LM324A，所述F/V转换芯片U0为LM331。

优选地，所述控制模块包括单片机U1，所述单片机U1的型号为STC89C516RD+。

优选地，所述施密特触发器U100C的5管脚连接单片机U1的10管脚。

本发明的有益效果是：本发明增加了施密特整形电路，有效的对输入信号整形，提高了因输入信号毛刺带来的干扰；

采用了可调电阻Rx1、R5a的电路设计，可实现不同频率的信号转换；

采用F/V转换芯片U0与运算放大器U16BA相结合的方式实现了信号转换的稳定性；

输出采用了带滤波器的跟随电路，即可滤除杂波，也可提高电路的驱动能力。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明所述频率电压转换电路的电路图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-2所示，本发明的一种中央空调分区控制器的频率电压转换电路，其特征是：包括整形电路、F/V转换芯片U0、放大电路和跟随滤波电路，频率信号由控制模块输出，依次经过所述整形电路、F/V转换芯片U0、放大电路和跟随滤波电路，输出电压信号。所述整形电路包括施密特触发器U100C，所述放大电路包括运算放大器U16A，所述跟随滤波电路包括运算放大器U16B。

所述施密特触发器U100C的5管脚连接所述控制模块，6管脚连接电阻R100的一端，电阻R100的另一端连接电容C4的一端，电容C4的另一端分别连接电阻R2a的一端和F/V转换芯片U0的6管脚，电阻R2a的另一端分别连接电阻R1a、Rt1的一端和电源VDD，，电阻R1a的另一端分别连接电阻Rx1的一端和F/V转换芯片U0的7管脚，F/V转换芯片U0的8管脚接电源VDD，2管脚通过串联电阻R4a、R5x接地，5管脚分别连接电阻Rt1的另一端和电容C2的一端，6管脚连接电阻R101的一端，电容C2的另一端接地，电阻R101的另一端分别连接电容C5、电容C1、电阻R3a的一端和运算放大器U16A的反相输入端，电容C5的另一端接地，运算放大器U16A的同相输入端接地，电阻R3a的另一端连接电阻Rf1的一端，电阻Rf1的另一端分别连接电容C1的另一端和运算放大器U16A的输出端，运算放大器U16A的输出端还连接运算放大器U16B的同相输入端，运算放大器U16B的反相输入端分别连接电容C100和电阻R102的一端，运算放大器U16B的输出端分别连接电容C100和电阻R102的另一端和电容C105、电阻R103的一端，电容C105的另一端接地，电容R103的另一端接所述模拟量输出电路。

优选地，所述施密特触发器U100C的型号为74HC14，所述运算放大器U16A、U16B均为LM324A，所述F/V转换芯片U0为LM331，所述电阻R1a、R2a、R3a、R4a、Rt1、Rf1、R100～R103的电阻值分别为10KΩ、10KΩ、100KΩ、12.1K1％、6.8K1％、100KΩ、10KΩ、10KΩ、10KΩ、10KΩ，电阻Rx1和R5a为可调电阻，所述电容C1、C2、C4、C5、C100、C105的电容值分别为0.02μF、0.01μF、470μF、0.1μF、0.02μF、0.1μF，所述控制模块包括单片机U1，所述单片机U1的型号为STC89C516RD+，所述施密特触发器U100C的5管脚连接单片机U1的10管脚。

所述频率信号转换电路的工作原理：单片机U0的输出端通过施密特触发器U100C对信号进行整形，通过信号滤波电阻R1a、R2a、Rx1，耦合电容C4对信号进行电容隔离。其中F/V转换芯片U0的1管脚接运算放大器U16A构成滤波电路。输入脉冲频率fi经过电容C4接到F/V转换芯片U0内部的电压比较器阈值端上，脉冲的下降沿使输入比较器触发定时电路，F/V转换芯片U0的1管脚流出的平均电流经运算放大器U16A后实现双极点滤波，得到与输入频率成正比的直流电压，通过由R16B构成的跟随滤波器实现消除信号的干扰的杂波。

其中施密特整形电路，有效的对输入信号整形，提高了因输入信号毛刺带来的干扰；采用了可调电阻Rx1、R5a的电路设计，可实现不同频率的信号转换；采用F/V转换芯片U0与运算放大器U16BA相结合的方式实现了信号转换的稳定性；输出采用了带滤波器的跟随电路，即可滤除杂波，也可提高电路的驱动能力。

以上所述只是本发明的优选实施方式，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，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。