专利名称：一种抗干扰能力强的传感器装置的制作方法
技术领域：
一种抗干扰能力强的传感器装置
(一) 技术领域
本实用新型属于电子控制，具体涉及一种抗干扰能力强的传感器装置。
(二) 背景技术-
工业现场， 一般都是高电压大电流场合，而且存在大量高次谐波，对一些低电压 5V 20V控制电子线路产生很大的干扰，甚至影响其正常工作，造成一些比较严重的 后果。在一些传动系统中，比如适量控制变频器、直流电机调速器、开关磁阻电机控 制器等调速系统中，都需要在电机内部固定一套低电压5V 20V的控制电子线路，将 速度信号和位置信号处理完毕后，发送到控制系统。 一般的处理电路有两个特点1. 发送的信号为电压信号；2.该低电压控制电子线路与主控系统是共地的。这两个特点 导致抗干扰能力差，影响了系统工作的稳定性。所以该信号的传输， 一般需要采用屏 蔽线，否则，在长距离的场合，系统将变得很不稳定，甚至不能正常工作。
(三) 、发明内容
本实用新型的目的在于提供一种抗干扰能力强的传感器装置，该装置即使在很长 距离的场合，即使不用屏蔽线，系统也能非常稳定的工作，传输信号不失真，也不会 受外部电磁的干扰。
为达到上述目的，本实用新型一种抗干扰能力强的传感器装置，包括固定传感器 电路的控制箱箱体、信号箱箱体以及电机，在控制箱箱体内固定有主控制电路，在信 号箱箱体内固定有信号处理电路，主控制电路由信号控制电路、信号传输电路、信号 接收电路组成，其特征是所述的信号箱箱体固定在电机的尾端，所述的信号控制电 路与信号传输电路之间通过变压器Tl电气隔离，信号处理电路与信号传输电路之间通 过光耦集成电路P521光电隔离，信号传输电路与信号接收电路之间通过光耦集成电路 P521光电隔离；
所述信号控制电路是由变压器T1的初级、电阻R1、 二极管D1、电容C1、 MOS管 Kl和集成电路UC2842组成，二极管Dl和Cl串联后跨接在变压器T1的初级两端，电 阻Rl并接在二极管Dl的两端；MOS管Kl的漏极与变压器Tl初级线圈的一端相接，栅级与集成电路UC2842的6脚相连，源极与地GND相接；
所述信号传输电路由整流电路D、滤波电路C2、变压器T1的次级、变压器T2的 初级、电阻R2、 二极管D2、电容C3、 M0S管K2和集成电路UC2842以及光耦集成电路 P521组成；整流电路D接在变压器Tl的次级两端，滤波电容C2与整流电路D并联， 二极管D2和C3串联后跨接在变压器T2的初级两端，电阻R2并接在二极管D2的两 端；M0S管K2的漏极与变压器T2初级线圈的一端相接，栅级与集成电路UC2842的6 脚相连，源极与地GND1相接；
所述信号处理电路由整流电路D'、滤波电路C4、变压器T2的次级、位置、速度 检测集成电路H223和光耦集成电路P521组成；整流电路D'接在变压器T2的次级两 端，滤波电容C4一端与整流电路D'相联，另一端与地GND2相接，再与集成电路H223 相接；信号经集成电路H223通过光耦集成电路P521与信号传输电路相连，信号经光 耦集成电路P521后再通过信号传输电路中的光耦集成电路P521与信号接收电路相接。
在上述技术方案中，首先，控制箱箱体内的主控制电路上电后，立即通过信号控 制电路产生一直流电源DC1，该电源功率不小于2W ，直流电源DC1与主控制电路 通过变压器T1电气隔离，直流电源DC1通过信号传输电路传输到信号处理电路，通 过信号处理电路的变压器T2，再产生一隔离的直流电源DC2，该电源功率不小于1.5W， 作为信号处理电路固定在电机上的信号处理部分的工作电源。同时，直流电源DC1 电源给信号传输电路供电，即信号传输电路的工作电源是由信号控制电路产生的直流 电源DC1提供的。信号处理电路将电机上的电压型位置或速度信号转换为电流型信 号，通过光耦集成电路P521与信号处理电路实现电气隔离，将该电流信号通过信号传 输电路发送到信号接收电路。电流型信号的特点是其内阻大，在信号传输电路距离很 长，受电磁干扰大的情况下，也可以不失真地传输开关量或模拟量信号。信号接收电 路在接收到电流型信号后，通过光耦集成电路P521实现光电隔离，送到信号控制电路， 并再转换为电压信号，供信号控制电路使用。从上述过程可以看出，信号控制电路、 信号传输电路和信号处理电路是由独立电源供电的工作系统，互相之间不共地，并可 不失真地互相传输信号。信号控制电路部分无长距离的对外引线，因此工作非常稳定， 不收外部电磁干扰；信号处理电路无长距离的对外引线，因此工作非常稳定。因此， 在上述技术方案中，第一，信号控制电路.发送的信号为电流信号；第二，.该低电压控 制系统的电源是独立的，与主控制系统在电气上是隔离的，不共地。这两个特点使得该装置具备极强的抗干扰能力，在很长距离的情况下，即使不用屏蔽线，系统也能非 常稳定的工作，在一些特殊场合，甚至可以和主电源线并排走线。
(四) 、
图1是本实用新型一种抗干扰能力强的传感器装置的结构示意图2是本实用新型一种抗干扰能力强的传感器装置的电路结构示意图。
(五) 具体实施方式
以下结合附图对本实用新型一种抗干扰能力强的传感器装置作进一步详细说明。 由图1可见，本实施例是由控制箱箱体1、信号箱箱体2以及电机5组成，在控
制箱箱体l内固定有主控制电路3，在信号箱箱体2内固定有信号处理电路4，控制箱 箱体l内的主控制电路3与信号箱箱体2内的信号处理电路4之间由导线或屏蔽线连 接，信号箱箱体2固定在电机5的尾端，信号处理电路4与电机5之间通过导线连接。
由图2可见，主控制电路3由信号控制电路3-l、信号传输电路3-2、信号接收电 路3-3组成，信号控制电路3-1与信号传输电路3-2之间通过变压器Tl电气隔离，信 号处理电路4与信号传输电路3-2之间通过光耦集成电路P521光电隔离，信号传输电 路3-2与信号接收电路3-3之间通过光耦集成电路P521光电隔离；
信号控制电路2是由变压器T1的初级、电阻R1、 二极管D1、电容C1、 M0S管K1 和集成电路UC2842组成，二极管D1和C1串联后跨接在变压器T1的初级两端，电阻 Rl并接在二极管Dl的两端；M0S管Kl的漏极与变压器Tl初级线圈的一端相接，栅级 与集成电路UC2842的6脚相连，源极与地GND相接；
所述信号传输电路3-2由整流电路D、滤波电路C2、变压器Tl的次级、变压器 T2的初级、电阻R2、 二极管D2、电容C3、 M0S管K2和集成电路UC2842以及光耦集 成电路P521组成；整流电路D接在变压器Tl的次级两端，滤波电容C2与整流电路D 并联，二极管D2和C3串联后跨接在变压器T2的初级两端，电阻R2并接在二极管D2 的两端；M0S管K2的漏极与变压器T2初级线圈的一端相接，栅级与集成电路UC2842 的6脚相连，源极与地GND1相接；
所述信号处理电路4由整流电路D'、滤波电路C4、变压器T2的次级、位置、速 度检测集成电路H223和光耦集成电路P521组成；整流电路D'接在变压器T2的次级 两端，滤波电容C4一端与整流电路D'相联，另一端与地GND2相接，再与集成电路 H223相接；信号经集成电路H223通过光耦集成电路P521与信号传输电路3-2相连，信号经光耦集成电路P521后再通过信号传输电路3-2中的光耦集成电路P521与信号 接收电路3-4相接。
在图2中，首先，控制箱箱体l内的主控制电路3上电后，立即通过信号控制电 路3-l产生一直流电源DC1，该电源功率不小于2W ，直流电源DC1与主控制电路3 通过变压器T1电气隔离，直流电源DCl通过信号传输电路3-2传输到信号处理电路4， 通过信号处理电路4的变压器T2，再产生一隔离的直流电源DC2，该电源功率不小于 1.5W，作为信号处理电路4固定在电机5上的信号处理部分的工作电源。同时，直流 电源DC1电源给信号传输电路3-2供电，即信号传输电路3-2的工作电源是由信号控 制电路产生3-l的直流电源DC1提供的。信号处理电路4将电机5上的电压型位置或 速度信号转换为电流型信号，通过光耦集成电路P521与信号处理电路4实现电气隔离， 将该电流信号通过信号传输电路4发送到信号接收电路3-3。电流型信号的特点是其内 阻大，在信号传输电路距离很长，受电磁干扰大的情况下，也可以不失真地传输开关 量或模拟量信号。信号接收电路3-3在接收到电流型信号后，通过光耦集成电路P521 实现光电隔离，送到信号控制电路3-l，并再转换为电压信号，供信号控制电路3-l使 用。从上述过程可以看出，信号控制电路3-l、信号传输电路3-2和信号处理电路4是 由独立电源供电的工作系统，互相之间不共地，并可不失真地互相传输信号。信号控 制电路部分无长距离的对外引线，因此工作非常稳定，不收外部电磁干扰；信号处理 电路无长距离的对外引线，因此工作非常稳定。
在本实施例中，信号控制电路的电源电压是+15VDC。 E部分的电源电压Vccl， B 部分的电源Vcc2都是+15VDC。
集成电路UC2842也可由其他同功能电路代替，如UC2844, TL494等。
光耦集成电路P521也可由其他同功能光耦代替，如P520， HCPL060等。
权利要求1、一种抗干扰能力强的传感器装置，包括固定传感器电路的控制箱箱体(1)、信号箱箱体(2)以及电机(5)，在控制箱箱体(1)内固定有主控制电路(3)，在信号箱箱体(2)内固定有信号处理电路(4)，主控制电路(3)由信号控制电路(3-1)、信号传输电路(3-2)、信号接收电路(3-3)组成，其特征是所述的信号箱箱体(2)固定在电机(5)的尾端，所述的信号控制电路(3-1)与信号传输电路(3-2)之间通过变压器T1电气隔离，信号处理电路(4)与信号传输电路(3-2)之间通过光耦集成电路P521(4-1)光电隔离，信号传输电路(3-2)与信号接收电路(3-3)之间通过光耦集成电路P521(3-4)光电隔离；所述信号控制电路(2)是由变压器T1的初级、电阻R1、二极管D1、电容C1、MOS管K1和集成电路UC2842组成，二极管D1和C1串联后跨接在变压器T1的初级两端，电阻R1并接在二极管D1的两端；MOS管K1的漏极与变压器T1初级线圈的一端相接，栅级与集成电路UC2842的6脚相连，源极与地GND相接；所述信号传输电路(3-2)由整流电路D、滤波电路C2、变压器T1的次级、变压器T2的初级、电阻R2、二极管D2、电容C3、MOS管K2和集成电路UC2842以及光耦集成电路P521(3-4)组成；整流电路D接在变压器T1的次级两端，滤波电容C2与整流电路D并联，二极管D2和C3串联后跨接在变压器T2的初级两端，电阻R2并接在二极管D2的两端；MOS管K2的漏极与变压器T2初级线圈的一端相接，栅级与集成电路UC2842的6脚相连，源极与地GND1相接；所述信号处理电路(4)由整流电路D’、滤波电路C4、变压器T2的次级、位置、速度检测集成电路H223和光耦集成电路P521(4-1)组成；整流电路D’接在变压器T2的次级两端，滤波电容C4一端与整流电路D’相联，另一端与地GND2相接，再与集成电路H223相接；信号经集成电路H223通过光耦集成电路P521(4-1)与信号传输电路(3-2)相连，信号经光耦集成电路P521(4-1)后再通过信号传输电路(3-2)中的光耦集成电路P521(3-4)与信号接收电路(3-4)相接。
专利摘要本实用新型公开了一种抗干扰能力强的传感器装置，包括固定传感器电路的控制箱箱体、信号箱箱体以及电机，在控制箱箱体内固定有主控制电路，在信号箱箱体内固定有信号处理电路，主控制电路由信号控制电路、信号传输电路、信号接收电路组成，各个电路之间由变压器或光耦集成电路进行电气或光电隔离。使用本实用新型的技术方案，第一，信号控制电路，发送的信号为电流信号；第二，该低电压控制系统的电源是独立的，与主控制系统在电气上是隔离的，不共地。因此，该装置具备极强的抗干扰能力，在很长距离的情况下，即使不用屏蔽线，系统也能非常稳定的工作，在一些特殊场合，甚至可以和主电源线并排走线。
文档编号G01R15/22GK201413352SQ20092017220
公开日2010年2月24日 申请日期2009年5月22日 优先权日2009年5月22日
发明者吴升赋, 石光峰 申请人:吴升赋;石光峰