馈源舱伺服编码器浪涌保护器的制作方法

文档序号:14569638发布日期:2018-06-01 21:28阅读:396来源:国知局

本实用新型涉及一种伺服编码器避雷装置,具体的说,是一种伺服编码器浪涌保护器,用于天文望远镜的馈源舱内。



背景技术:

我国设计的500米口径球面射电天文望远镜(FAST),采用六根钢索将30米直径采集信号的馈源舱悬吊在几十米的空中,馈源舱是500米口径球面射电天文望远镜(FAST)的核心部件,是一个集结构、机构、测量、控制等相关技术于一体的光机电一体化的复杂系统,其主要功能是克服风扰和系统的其他扰动,通过馈源舱内的二次调整装置,采用大范围、高精度、高采样率的测量与相应控制技术,实现馈源接收机的准确精调定位。

馈源舱有六个170米高的铁塔通过钢索悬吊在空中,馈源舱的精确定位是有钢索下端地面上的伺服控制系统完成的,伺服控制系统的主要器件是伺服编码器,伺服控制系统处于雷电流通道之中,其外壳或连接线会有雷电流通过,雷击损坏风险很大。伺服控制系统的主要器件是伺服编码器,伺服编码器遭受雷击损坏的风险也很大。造成雷击损坏的原因主要有:

1、闪电直接击中馈源舱或GPS外壳,由于雷电流传导,直接到达伺服控制系统的外壳。

2、闪电击中支撑塔、支撑索,雷电流通过支撑索和支撑索下方的移动托令电缆将雷电流传导至伺服控制系统,由于雷电流电效应,造成舱内电气和电子设备失效或错误运行。

3、闪电在支撑索上产生静电感应,感应电流通过支撑索和支撑索下方的移动托令电缆向伺服控制系统移动,干扰舱内电气和电子设备。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于雷电流通道内的伺服编码器浪涌保护器,为伺服编码器提供防雷电、防过电压的保护。

为了解决所述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种馈源舱伺服编码器浪涌保护器,包括防电涌电路,所述防电涌电路包括第一极保护电路和第二级保护电路,第一级保护电路包括多个放电管,放电管的中间电极连接至编码器工作地,防雷接地通过另外的放电管与编码器工作地相连,第二级保护电路包括退耦电阻、二极管和压敏电阻,第二级保护电路连接至编码器工作地。

本实用新型所述馈源舱伺服编码器浪涌保护器,防电涌电路设置于壳体内,壳体上还设有信号输入端、信号输出端、接地端和等电位端,防电涌电路通过导线连接于信号输入端和信号输出端之间,信号输出端连接伺服编码器,接地端与防雷接地相连,等电位端与编码器工作地相连。

本实用新型所述馈源舱伺服编码器浪涌保护器,信号输入端和信号输出端均设有10个接口,信号输入端和信号输出端相应的接口之间通过导线连接,第一级保护电路包括5个陶瓷气体放电管Q1-Q5和放电管Q6,陶瓷气体放电管分别连接于两个相邻的导线之间,陶瓷气体放电管两端的电极分别与两信号输入端相连接,气体放电管中间电极与编码器工作地相连接,防雷接地通过放电管Q6与编码器的工作地相连;第二级保护电路包括二极管D1-D18、压敏电阻MOV1-MOV3以及退耦电阻R1-R10,退耦电阻R1-R10分别串接在信号输入端和信号输出端之间的10条导线上,电阻R1-R8后端连接采用矩阵式连接的二极管D1-D18,电阻R9、R10后端连接采用全模保护方式连接的压敏电阻MOV1-MOV3。

本实用新型所述馈源舱伺服编码器浪涌保护器,二极管D1、D3、D5、D7、D9、D11、D13、D15排成一列,它们的正极分别连接在电阻R1-R8的后端,它们的负极连接在一起后再连接至二极管D17的负极,二极管D2、D4、D6、D8、D10、D12、D14、D16排成一列,它们的负极分别连接在电阻R1-R8的后端,它们的正极连接在一起后再连接至二极管D18的正极连接至编码器的工作地,二极管D5和D6之间串联有瞬态抑制二极管TVS1,二极管D15和D16之间串联有瞬态抑制二极管TVS2;压敏电阻MOV1连接在电阻R9所在的线路与电阻R10所在的线路之间,压敏电阻MOV2、MOV3并联于电阻R9所在的线路与连接陶瓷气体放电管中间电极和编码器工作地的线路之间。

本实用新型所述馈源舱伺服编码器浪涌保护器,电阻R1、R2所在的线路用于传输时钟信号,电阻R3、R4所在的线路用于传输数据信号,电阻R5、R6、R7、R8所在的线路用于传输控制信号,电阻R9、R10所在的线路用于传输电源信号。

本实用新型的有益效果:本实用新型可以过滤掉信号线中因雷电或其它原因产生的过电压和过电流,并阻断外部电涌电流的侵入,有效保护采用雷电流通道内的伺服编码器不受雷电和其它磁场、电场等的干扰和破坏。

附图说明

图1为实施例1的电路原理图;

图中:IN、信号输入端,OUT、信号输出端,Q1-Q5、陶瓷气体放电管,Q6、放电管,R1-R10、退耦电阻,D1-D18、二极管,MOV1-MOV3、压敏电阻,TVS1-TVS2、瞬态抑制二极管,PE、防雷接地,EL、编码器工作地,el、等电位连接线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示,一种伺服编码器浪涌保护器,包括防电涌电路,防电涌电路包括第一极保护电路和第二级保护电路,第一级保护电路包括多个放电管,放电管的中间电极连接至编码器工作地EL,防雷接地PE通过另外的放电管与编码器工作地EL相连,第二级保护电路包括退耦电阻、二极管和压敏电阻,第二级保护电路连接至编码器工作地EL。

本实施例中,防电涌电路设置于壳体内,壳体上还设有信号输入端、信号输出端、接地端和等电位端,防电涌电路通过导线连接于信号输入端和信号输出端之间,信号输出端连接伺服编码器,接地端与防雷接地相连,等电位端连接等电位连接线。

本实施例中,信号输入端IN和信号输出端OUT均设有10个接口,信号输入端IN和信号输出端OUT相应的接口之间通过导线连接,第一级保护电路包括5个陶瓷气体放电管Q1-Q5和放电管Q6,陶瓷气体放电管分别连接于两个相邻的导线之间,陶瓷气体放电管两端的电极分别与两信号输入端相连接,气体放电管中间电极与编码器工作地EL相连接,防雷接地PE通过放电管Q6与编码器工作地EL相连,达到与外部电涌电流相隔离的目的。

第二级保护电路包括二极管D1-D18、压敏电阻MOV1-MOV3以及退耦电阻R1-R10,退耦电阻R1-R10分别串接在信号输入端和信号输出端之间的10条导线上,电阻R1-R8后端连接采用矩阵式连接的二极管D1-D18,电阻R9、R10后端连接采用全模保护方式连接的压敏电阻MOV1-MOV3。

具体的,二极管D1、D3、D5、D7、D9、D11、D13、D15排成一列,它们的正极分别连接在电阻R1-R8的后端,它们的负极连接在一起后再连接至二极管D17的负极,二极管D2、D4、D6、D8、D10、D12、D14、D16排成一列,它们的负极分别连接在电阻R1-R8的后端,它们的正极连接在一起后再连接至二极管D18的正极连接至编码器的工作地,二极管D5和D6之间串联有瞬态抑制二极管TVS1,二极管D15和D16之间串联有瞬态抑制二极管TVS2;压敏电阻MOV1连接在电阻R9所在的线路与电阻R10所在的线路之间,压敏电阻MOV2、MOV3并联于电阻R9所在的线路与连接陶瓷气体放电管中间电极和编码器工作地的线路之间。

本实施例中,所述防浪涌保护电路可同时传输多种信号,如电阻R1、R2所在的线路用于传输时钟信号,电阻R3、R4所在的线路用于传输数据信号,电阻R5、R6、R7、R8所在的线路用于传输控制信号,电阻R9、R10所在的线路用于传输电源信号。电涌保护器通过防雷接地端PE与壳体相连接,另一端EL与编码器工作地相连,使得电涌保护器施加到被保护设备上的电压始终等于防雷元件导通时的限位电压,实现了对电涌保护器上接地线两端电压的消除。

当信号线因雷击或其它原因产生过电流时,通过放电管过滤掉较大的电流,再通过限流电阻的限流作用滤去网络中的过电流,多余的电流通过二极管和压敏电阻释放掉,从而保证网络设备不受破坏和正常运行。

本实施例中,编码器的工作地引出连接线el,el连接线为等电位连接线,编码器工作地EL通过等电位连接线el连接第一级保护电路和第二级保护电路,并且编码器工作地EL通过等电位连接线el、放电管Q6连接防雷接地PE。等电位连接线el单独引出连接到伺服编码器工作地EL,电涌电流因放电管Q6的接入,使得el线的电位抬高以达到与每条信号线之间的“电位平衡”,多余的电涌电流通过Q6泄放到大地;Q6并阻止了外接的电涌电流的侵入,从而可以使本实用新型的伺服编码器电涌保护器免受外界的电磁干扰,电磁兼容性更高,设备也更加安全。

以上描述的仅为本实用新型的基本原理和优选实施例,本领域技术人员根据本实用新型作出的改进和替换,属于本实用新型的保护范围。

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