专利名称：一种激振器的振幅保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及保护电路领域，更具体的说，是涉及一种激振器的振幅保护电路。
背景技术：
激振器是附加在某些机械和设备上用以产生激励力的装置，是利用机械振动的重要部件。激振器能使被激物件获得一定形式和大小的振动量，从而对物体进行振动和强度试验，或对振动测试仪器和传感器进行校准。但实际操作中，激振器在工作时往往会出现振动幅值超过限制值，导致损坏激振器或缩短激振器的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种激振器的振幅保护电路，以克服现有技术中激振器由于振幅超限而导致激振器损坏的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种激振器的振幅保护电路，包括位移传感器、位移偏置放大器、基准信号产生电路、比较电路以及控制电路；所述位移偏置放大器，用于接收所述位移传感器检测到的位移信号，将所述位移信号转化为电压信号并将所述电压信号发送至所述比较电路；所述基准信号产生电路，用于根据预设振幅产生与所述预设振幅对应的电压基准信号并将所述电压基准信号发送给所述比较电路；所述比较电路，用于接收所述电压基准信号和所述电压信号，并比较所述电压信号与所述电压基准信号的大小，当所述电压信号大于所述电压基准信号，输出控制信号至所述控制电路；所述控制电路，用于在接收到所述控制信号时使激振器预保护的负载支路断电。优选的，所述基准信号产生电路包括三端稳压器、第一电容、第二电容以及滑动变阻器，所述三端稳压器的输入端与所述第一电容的第一端相连，所述三端稳压器的输出端与所述第二电容的第一相连，所述三端稳压器的接地端、所述第一电容的第二端以及所述第二电容的第二端均接地，所述滑动变阻器的电阻丝与所述第二电容并联，所述滑动变阻器的金属杆的一端作为所述基准信号产生电路的输出端。优选的，所述比较电路为比较放大器，当所述电压信号大于所述电压基准信号时， 输出高电平信号。优选的，所述控制电路包括开关管、电感、二极管以及继电器；所述开关管的控制端的与所述基准信号产生电路的输出端相连，所述电感、所述开关管以及所述继电器的线圈串接在外接直流电源与地之间，所述二极管与所述电感并联，所述激振器的预保护的负载支路通过所述继电器的常闭开关与外接交流电源相连，在所述继电器的线圈有电流流过时，所述继电器的常闭开关断开，使使激振器预保护的负载支路断电。优选的，还包括报警装置，所述报警装置与所述继电器的常开开关串接在所述外接直流电源与地之间，在所述开关管接收到所述高电平信号导通后，所述继电器的常开开关闭合，开启所述报警装置。优选的，所述开关管具体为MOS管、绝缘栅双极型晶体管或三极管。优选的，所述报警装置具体为LED指示灯和/声音报警器。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种激振器的振幅保护电路，包括位移传感器、位移偏置放大器、基准信号产生电路、比较电路以及控制电路； 通过所述比较电路比较电压信号与电压基准信号的大小，当所述电压信号大于所述电压基准信号，输出控制信号至所述控制电路；其中，所述电压信号是通过所述位移偏置放大器将所述位移传感器检测到的位移信号转化得到的，基准信号产生电路用于根据预设振幅产生与所述预设振幅对应的电压基准信号，在所述控制电路接收到所述控制信号时使激振器预保护的负载支路断电。本发明提供了一种激振器保护电路，实现了对激振器振幅的保护作用，有效的解决了现有技术中激振器由于振幅超限而导致激振器损坏的问题，并且本发明提供的保护电路能够根 据实际需求对振幅进行调节。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图I为本发明实施例提供的一种激振器的振幅保护电路的结构示意图；图2为本发明实施例提供的另一种激振器的振幅保护电路的结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种激振器的振幅保护电路中基准电压产生电路的电路图；图4为本发明实施例提供的一种激振器的振幅保护电路中比较电路的电路图；图5为本发明实施例提供的一种激振器的振幅保护电路中控制电路的电路图；图6为本发明实施例提供的一种激振器的振幅保护电路中位移偏执放大器的电路图；图7为本发明实施例提供的一种激振器的振幅保护电路的电路图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。本发明提供了一种激振器的振幅保护电路，包括位移传感器、位移偏置放大器、 基准信号产生电路、比较电路以及控制电路；通过比较电路比较电压信号与电压基准信号的大小，当电压信号大于电压基准信号，输出控制信号至控制电路；其中，所述电压信号是通过所述位移偏置放大器将位移传感器检测到的位移信号转化得到的，基准信号产生电路用于根据预设振幅产生与其相对应的电压基准信号，在控制电路接收到所述控制信号时使激振器预保护的负载支路断电。本发明提供了一种激振器保护电路，实现了对激振器振幅的保护作用，有效的解决了现有技术中激振器由于振幅超限而导致激振器损坏的问题，并且本发明提供的保护电路能够根据实际需求对振幅进行调节。实施例一请参阅附图1，为本发明实施例提供的一种激振器的振幅保护电路的结构示意图，包括位移传感器10、位移偏置放大器20、基准信号产生电路30、比较电路40以及控制电路50 ；其中，位移偏置放大器20用于接收位移传感器10检测到的位移信号，将所述位移信号转化为电压信号并将所述电压信号发送至比较电路40;基准信号产生电路30用于根、据预设振幅产生与所述预设振幅对应的电压基准信号并将所述电压基准信号发送给比较电路40。比较电路40用于接收所述电压基准信号和所述电压信号，并比较所述电压信号与所述电压基准信号的大小，当所述电压信号大于所述电压基准信号，输出控制信号至所述控制电路50。控制电路50用于在接收到所述控制信号时使激振器预保护的负载支路断电。优选的，本发明提供了一种激振器振幅保护电路，在实现振幅超限保护的同时，还能实现保护幅值的连续可调。请参见图7，为本保护电路的一最优电路图，现针对保护电路中的各个电路进行介绍。其中，所述基准信号产生电路30包括正基准信号产生电路和负基准信号产生电路，其中，正基准信号产生电路和负基准信号产生电路的电路构造及工作原理相同，现以正基准信号产生电路为例，进行详细的介绍，如图3所示，为正基准信号产生电路的电路图，包括三端稳压器、第一电容Cl、第二电容C2以及滑动变阻器R10。所述正基准信号产生电路中各个器件的连接关系为所述三端稳压器的输入端与所述第一电容Cl的正端相连，所述三端稳压器的输出端与所述第二电容的正端相连，所述三端稳压器的接地端、所述第一电容的负端以及所述第二电容的负端均接地，所述滑动变阻器RlO的电阻丝与所述第二电容并联，所述滑动变阻器RlO的金属杆的一端作为所述基准信号产生电路的输出端。所述正基准信号产生电路的工作原理为三端稳压器将输入端接收到的24V电压值转换为15V的电压值，调节所述滑动变阻器RlO的滑片位置，使滑动变阻器起到分压的作用，即所述滑动变阻器RlO的金属杆的一端的电压发生变化，实现根据不同位移的调整输出相对应的电压基准信号。本发明采用的三端稳压器为7815正三端稳压器和7915负三端稳压器，这里假定滑动变阻器的总阻值为100千欧，三端稳压器输出为15V，滑动变阻器线圈的长度为I米，则对应的输出电压基准信号与滑动阻值的关系为0. 15伏/欧，同理，对应的输出电压基准信号与预先设定的保护位移的关系为15毫伏/微米。需要说明的是，根据外接电压、滑动变阻器阻值以及滑动变阻器线圈长度的不同，所述输出电压基准信号与预设保护位移的关系也相应的改变，但原理遵循上述输出电压基准信号与预先设定的保护位移的关系的计算方法。其中，所述比较电路为比较放大器，具体的，所述比较放大器分为上限比较器和下限比较器，其中，上限比较器和下限比较器工作原理相同，故此处已上限比较器为例进行介绍，如图4所示，当所述电压信号大于所述电压基准信号时，输出高电平信号。本发明还提供了一种控制电路的具体实现方式，所述控制电路50包括上限控制电路和下限控制电路，其中，上限控制电路和下限控制电路的电路构造及工作原理相同，现以下限控制电路为例，如图5所示，所述下限控制电路包括开关管、电感、二极管以及继电器。所述下限控制电路的电路联系关系为所述开关管Q3的控制端的与所述基准信号产生电路的输出端相连，所述电感、所述开关管以及所述继电器的线圈串接在外接直流电源与地之间，所述二极管与所述电感并联，所述激振器的预保护的负载支路通过所述继电器的常闭开关与外接交流电源相连，在所述继电器的线圈有电流流过时，所述继电器的常闭开关断开，使使激振器预保护的负载支路断电。需要说明的是，所述开关管可以为MOS 管、绝缘栅双极型晶体管或三极管，这里不对开关管的型号进行限定，可以根据实际需求进行选择开关管的种类。请结合图5，所述上限控制电路的工作原理为开关管Q3的控制端接收上述比较器输出的高电平信号，使开关 管Q3导通，此时，由电感、开关管Q3以及继电器构成的回路有电流流过，继电器动作，常闭开关闭合，常开开关断开，由于激振器的负载支路是通过常闭开关与外接交流电源相连，所以，在继电器有电流流过时，断开常闭开关，使激振器的负载支路与外接交流电源断开，实现了对保护激振器的保护。优选的，在上述实施例的基础上，本发明还增加了报警装置，所述报警装置与所述继电器的常开开关串接在所述外接直流电源与地之间，在所述开关管接收到所述高电平信号导通后，所述继电器的常开开关闭合，开启所述报警装置。优选的，所述报警装置具体为 LED指示灯和/声音报警器。这样能够在本保护电路是激振器负载支路与电源断开的同时， 发出报警声响或显示相应的指示灯，能够更好的让激振器操作人员获取激振器的状态。实施例二区别于实施例一，本发明还提供了一种激振器振幅保护电路，如图2所示，包括 位移传感器10、位移偏置放大器20、正基准信号产生电路302、负基准信号产生电路301、比较单元，控制端单元。其中位移传感器10、位移偏置放大器20、正基准信号产生电路302、负基准信号产生电路301的电路结构和实施例一中的位移传感器10、位移偏置放大器20、正基准信号产生电路302以及负基准信号产生电路301 —样，这里不再详细介绍。本实施例提供的比较单元包括实施例一种的上限比较电路以及下限比较电路，除此，本实施例中的控制单元包括一个控制电路和一个或门，其中，所述控制电路和实施例一种的控制电路的电路结构相同，通过增加了或门，将所述比较单元输出的数字信号进行或运算，将其运算结果输出至控制电路，所述控制电路根据数字信号进行继电器常闭开关的关断状态的调节。所述控制电路的工作原理和实施例一中的上限控制电路工作原理一样，均为开关管Q3的控制端接收上述比较器输出的高电平信号，使开关管Q3导通，此时，由电感、开关管Q3以及继电器构成的回路有电流流过，继电器动作，常闭开关闭合，常开开关断开，由于激振器的负载支路是通过常闭开关与外接交流电源相连，所以，在继电器有电流流过时，断开常闭开关，使激振器的负载支路与外接交流电源断开，实现了对保护激振器的保护。优选的，在上述实施例的基础上，本发明还增加了报警装置，所述报警装置与所述继电器的常开开关串接在所述外接直流电源与地之间，在所述开关管接收到所述高电平信号导通后，所述继电器的常开开关闭合，开启所述报警装置。优选的，所述报警装置具体为 LED指示灯和/声音报警器。这样能够在本保护电路是激振器负载支路与电源断开的同时， 发出报警声响或显示相应的指示灯，能够更好的让激振器操作人员获取激振器的状态。综上，本发明提供了一种激振器的振幅保护电路，包括位移传感器、位移偏置放大器、基准信号产生电路、比较电路以及控制电路；通过所述比较电路比较电压信号与电压基准信号的大小，当所述电压信号大于所述电压基准信号，输出控制信号至所述控制电路； 其中，所述电压信号是通过所述位移偏置放大器将所述位移传感器检测到的位移信号转化得到的，基准信号产生电路用于根据预设振幅产生与所述预设振幅对应的电压基准信号， 在所述控制电路接收到所述控制信号时使激振器预保护的负载支路断电。本发明提供了一 种激振器保护电路，实现了对激振器振幅的保护作用，有效的解决了现有技术中激振器由于振幅超限而导致激振器损坏的问题，并且本发明提供的保护电路能够根据实际需求对振幅进行调节。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的装置而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所提供的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所提供的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种激振器的振幅保护电路，其特征在于，包括位移传感器、位移偏置放大器、基准信号产生电路、比较电路以及控制电路； 所述位移偏置放大器，用于接收所述位移传感器检测到的位移信号，将所述位移信号转化为电压信号并将所述电压信号发送至所述比较电路； 所述基准信号产生电路，用于根据预设振幅产生与所述预设振幅对应的电压基准信号并将所述电压基准信号发送给所述比较电路； 所述比较电路，用于接收所述电压基准信号和所述电压信号，并比较所述电压信号与所述电压基准信号的大小，当所述电压信号大于所述电压基准信号，输出控制信号至所述控制电路； 所述控制电路，用于在接收到所述控制信号时使激振器预保护的负载支路断电。
2.根据权利要求I所述的振幅保护电路，其特征在于，所述基准信号产生电路包括:三端稳压器、第一电容、第二电容以及滑动变阻器， 所述三端稳压器的输入端与所述第一电容的第一端相连，所述三端稳压器的输出端与所述第二电容的第一相连，所述三端稳压器的接地端、所述第一电容的第二端以及所述第ニ电容的第二端均接地，所述滑动变阻器的电阻丝与所述第二电容并联，所述滑动变阻器的金属杆的一端作为所述基准信号产生电路的输出端。
3.根据权利要求I所述的振幅保护电路，其特征在于，所述比较电路为比较放大器，当所述电压信号大于所述电压基准信号时，输出高电平信号。
4.根据权利要求I所述的振幅保护电路，其特征在于，所述控制电路包括开关管、电感、ニ极管以及继电器； 所述开关管的控制端的与所述基准信号产生电路的输出端相连，所述电感、所述开关管以及所述继电器的线圈串接在外接直流电源与地之间，所述ニ极管与所述电感并联，所述激振器的预保护的负载支路通过所述继电器的常闭开关与外接交流电源相连，在所述继电器的线圈有电流流过时，所述继电器的常闭开关断开，使使激振器预保护的负载支路断电。
5.根据权利要求4所述的振幅保护电路，其特征在于，还包括报警装置， 所述报警装置与所述继电器的常开开关串接在所述外接直流电源与地之间，在所述开关管接收到所述高电平信号导通后，所述继电器的常开开关闭合，开启所述报警装置。
6.根据权利要求4所述的振幅保护电路，其特征在于，所述开关管具体为MOS管、绝缘栅双极型晶体管或三极管。
7.根据权利要求5所述的振幅保护电路，其特征在于，所述报警装置具体为LED指示灯和/声音报警器。
全文摘要
本发明提供了一种激振器的振幅保护电路，包括位移传感器、位移偏置放大器、基准信号产生电路、比较电路以及控制电路；通过比较电路比较电压信号与电压基准信号的大小，当电压信号大于电压基准信号，输出控制信号至控制电路；其中，所述电压信号是通过所述位移偏置放大器将位移传感器检测到的位移信号转化得到的，基准信号产生电路用于根据预设振幅产生与其相对应的电压基准信号，在控制电路接收到所述控制信号时使激振器预保护的负载支路断电。本发明提供了一种激振器保护电路，实现了对激振器振幅的保护作用，有效的解决了现有技术中激振器由于振幅超限而导致激振器损坏的问题，并且本发明提供的保护电路能够根据实际需求对振幅进行调节。
文档编号H02H5/00GK102709878SQ20121016932
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者刘大力, 徐经伟, 李俊玲, 白石英 申请人:中国科学院长春应用化学研究所