专利名称：频率脉冲信号处理电路的制作方法
技术领域：
频率脉冲信号处理电路技术领域[0001]本实用新型涉及一种信号处理装置，具体的说，涉及了一种频率脉冲信号处理电路。
背景技术：
[0002]现有煤矿安全监控系统中，各种传感器的信号传输方式大多使用的是频率脉冲方式，而监控分站采用外部中断加开关转换轮询方式对多路各种传感器发出的频率脉冲信号进行计数方式采集信号，然后再根据频率计算出相应的传感器采集到的数据，最后监控分站把这些数据传送到地面的电脑上进行相关数据处理。[0003]上述频率脉冲信号采集方式在原理上存在着严重缺陷1、在井下实际使用时，由于存在着各种干扰，监控分站接收到数据后应进行甄别，这样反应时间就会变的很慢，因此，受反应时间的限制，这种甄别工作难以有效进行，导致分站接收到数据后只能经过简单处理后就直接断电并上传中心站，根本没有时间进行是否为干扰信号的判断，如果监控分站接收的数据较多，就会加剧分站误报警、误断电的概率，这样反而降低了系统的可靠性； 2、在同一时间内，监控分站不能同时对多个传感器发出的频率脉冲信号进行采集监控分站对多个传感器发送的频率脉冲信号进行采集时，需要监控分站内的处理器对开关转换进行控制，每次连接一个传感器的信号，对多个传感器要进行来回切换，切换的过程需要时间，这样就做不到对每个传感器的发送来的数据进行监控；3、上千伏的瞬变脉冲信号叠加到信号线上后，单片机无法识别干扰与采集信号，易出现数字错乱、胡乱报警等顽症。[0004]为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。发明内容[0005]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、简单实用、信号采集速度快、信号甄别准确、可靠性高的频率脉冲信号处理电路。[0006]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种频率脉冲信号处理电路，它包括微处理器电路、信号隔离电路、信号采样电路和波形修整电路，其中，所述信号隔离电路包括分压电阻和光耦芯片，所述信号采样电路包括下拉电阻，所述波形修整电路包括反相器，所述分压电阻一端连接所述光耦芯片的阳极，所述光耦芯片的阴极接地，所述光耦芯片的集电极用于接工作电源，所述光耦芯片的发射极分别连接所述下拉电阻一端和所述反相器的输入端，所述下拉电阻另一端接地，所述反相器的输出端连接所述微处理器电路。[0007]本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，该频率脉冲信号处理电路具有以下优点[0008]I、同一时间内，可以对多个传感器发出的频率脉冲信号进行采集，即，采用多通道同时采集，不需要开关转换。[0009]2、采用对单个频率脉冲信号的宽度进行计算得出其频率值，这样监控分站可以甄别出是传感器发出频率脉冲信号还是由干扰引起的频率脉冲，因为干扰引起的频率脉冲与传感器发出的频率信号特征不一样。[0010]3、监控分站能对实时数据做出及时反应，S卩，采用多通道同时采集，不需要开关转换，这样切换的过程需要时间就省了下来。


[0011]图I是所述频率脉冲信号处理电路的结构示意图。[0012]图2是所述频率脉冲信号处理电路的局部电路原理图。
具体实施方式
[0013]下面通过具体实施方式
，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。[0014]如图I和图2所示，一种频率脉冲信号处理电路，它包括微处理器电路、信号隔离电路、信号采样电路、波形修整电路、通讯电路、显示电路、数据存储电路、控制输出电路和红外遥控电路，其中，所述信号隔离电路包括分压电阻和光耦芯片，所述信号采样电路包括下拉电阻，所述波形修整电路包括反相器，所述分压电阻一端连接所述光耦芯片的阳极，所述光耦芯片的阴极接地，所述光耦芯片的集电极用于接工作电源，所述光耦芯片的发射极分别连接所述下拉电阻一端和所述反相器的输入端，所述下拉电阻另一端接地，所述反相器的输出端连接所述微处理器电路。[0015]监控分站收到各个传感器发送的频率脉冲信号后，先经过分压电阻消除部分干扰信号，再经光耦芯片进行光电隔离，然后，经下拉电阻采样出来，在采样的过程中，把部分干扰信号滤掉，再经反相器输出比较标准的频率脉冲信号，最后，送入微处理器电路进行计算和处理，微处理器电路接收到传感器发送出来的、经过处理的频率脉冲信号后，将进行进一步的甄别，把在电路中无法去掉的干扰频率脉冲信号经过甄别后去掉。[0016]监控分站收到各个传感器发送的频率脉冲信号后，先经过分压电阻把具有破坏性的频率脉冲信号进行滤除，由于部分干扰频率脉冲信号的电流很小，经过820R/0. 5W的分压电阻，可以把干扰频率脉冲信号的能量给消耗掉，如果频率脉冲信号的电流很小，再加上分压电阻的分压，就无法使光耦芯片内的LED工作，光耦芯片的输出端就不会导通，光耦芯片的输出端就没有频率脉冲信号的形成，这样就可以减少部分干扰，而传感器发送出来的频率脉冲信号经过分压电阻后，能够使光耦芯片内的LED正常工作，光耦芯片的输出端能够导通，即，在光耦芯片的输出端能够形成频率脉冲信号；然后，再经光耦芯片进行信号隔离把具有破坏性的频率脉冲信号进行隔离，以防止烧坏其它电路；为了保证其频率信号在低电平时的可靠性，在信号输出端加一个1000殴的下拉电阻,在高电平时不影响信号； 为了进一步保证其频率信号的可靠性，再经过一个型号为74HC04的反相器，进一步修整频率信号波型。[0017]传感器发送出来的频率脉冲信号是有个范围的，频率值超出范围的就认为是由干扰引起的频率脉冲信号，将其丢掉，不作为数据处理，基于此，经过修整后的频率脉冲信号进入到具有捕捉功能的微处理器引脚上，根据频率脉冲信号的上升沿与下一个上升沿之间有个时间差，用单位时间除以这个时间差就得出了频率脉冲信号的频率值，再根据这个频率值进行比较处理，判断其是否是传感器发送出的频率脉冲信号。[0018]本实施例中，微处理器电路连接了四路由信号隔离电路、信号采样电路和波形修整电路构成的信号处理电路，包括有分压电阻R1-R4、下拉电阻R5-R8、光耦芯片U2、反相器 U1A、反相器U1B、反相器U1C、反相器U1D。[0019]该频率脉冲信号处理电路采用软件处理加电路处理相结合的方法，解决了现有技术中频率脉冲信号采集慢、无法甄别干扰频率脉冲信号、监控分站实时数据反应慢、不能同时多通道同时采集的问题，进而解决了监控分站误报警、误断电的安全问题，大大提高了煤矿安全监控系统的可靠性。[0020]最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
权利要求1.一种频率脉冲信号处理电路，其特征在于它包括微处理器电路、信号隔离电路、信号采样电路和波形修整电路，其中，所述信号隔离电路包括分压电阻和光耦芯片，所述信号采样电路包括下拉电阻，所述波形修整电路包括反相器，所述分压电阻一端连接所述光耦芯片的阳极，所述光耦芯片的阴极接地，所述光耦芯片的集电极用于接工作电源，所述光耦芯片的发射极分别连接所述下拉电阻一端和所述反相器的输入端，所述下拉电阻另一端接地，所述反相器的输出端连接所述微处理器电路。
专利摘要本实用新型提供一种频率脉冲信号处理电路，它包括微处理器电路、信号隔离电路、信号采样电路和波形修整电路，其中，所述信号隔离电路包括分压电阻和光耦芯片，所述信号采样电路包括下拉电阻，所述波形修整电路包括反相器，所述分压电阻一端连接所述光耦芯片的阳极，所述光耦芯片的阴极接地，所述光耦芯片的集电极用于接工作电源，所述光耦芯片的发射极分别连接所述下拉电阻一端和所述反相器的输入端，所述下拉电阻另一端接地，所述反相器的输出端连接所述微处理器电路。该信号处理电路具有设计科学、简单实用、信号采集速度快、信号甄别准确、可靠性高的优点。
文档编号G01R23/02GK202815090SQ201220454080
公开日2013年3月20日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者高伟峰, 肖延岭, 任春红, 李晓辉, 李敬波 申请人:郑州创威煤安科技有限公司