專利名稱：互感式電源饋送及雙向信號傳送裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源饋送及雙向信號傳送裝置，特別涉及一種用于在車輛行進中在輪轂和車架之間的互感式電源饋送及雙向信號傳送裝置。
目前所見的幾乎所有車輛，駕駛者無法在車輛的行進過程當中了解輪胎的工作狀態(tài)；在大多數(shù)已有技術中，對輪胎參數(shù)的傳送僅限于壓力參數(shù)，且安裝在輪胎上的無線發(fā)射機要以一次性電池為電源，因為輪胎劇烈的顛簸，會造成電池的接觸不良，影響信號的可靠傳送；電池耗盡時需要更換，使用不夠方便；且不易判別數(shù)據(jù)來源。
本實用新型的目的是提供一種電源饋送及雙向信號傳送裝置，不需要電池，靠互感傳遞能量就能完成信號雙向傳遞，因此該裝置克服了已有技術的上述缺陷，且便于判別信號的來源。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，提供一種電源饋送及雙向信號傳送裝置，該裝置由定感應器和動感應器兩部分組成，定感應器包括第一晶體管、第二晶體管和第三晶體管，還包括定感應器磁芯和繞在該磁芯上的第一、第二、第三和第四線圈，第一晶體管的基極接收脈沖信號，發(fā)射極接地，集電極與第一線圈的一端連接，第二和第三晶體管的基極接收饋電驅(qū)動信號，它們的發(fā)射極互連，從該互連點輸出本裝置的位置檢測信號，該互連點經(jīng)一電阻接地，第二和第三線圈串聯(lián)后的兩個端子分別與第二和第三晶體管的集電極連接，串聯(lián)點與第一線圈的另一端連接，然后接電源，第四線圈的一端接一電阻的一端，另一端接地，同時還接一二極管的正極，該二極管的負極接該電阻的另一端，從該連接點輸出本裝置的檢測數(shù)據(jù)；動感應器包括第四、第五、第六和第七晶體管，還包括動感應器磁芯和繞在該磁芯上的第五和第六線圈，第五線圈的兩端連接一整流橋，第六晶體管的發(fā)射極接地，集電極與第五晶體管的基極連接，經(jīng)一電阻再與第五晶體管的集電極連接，第五晶體管的集電極與整流橋的輸出端連接，第六晶體管的基極經(jīng)一電阻與第四晶體管的發(fā)射極連接，第四晶體管的發(fā)射極作為儲能輸出端，第五晶體管的發(fā)射極經(jīng)一電感與第四晶體管的集電極連接，同時經(jīng)由一二極管、一電阻和另一二極管構(gòu)成的串聯(lián)電路接地，該電阻與該另一二極管的連接點經(jīng)一二極管與施密特觸發(fā)器的輸入端連接，第四晶體管的基極與施密特觸發(fā)器的輸出端連接，第七晶體管的基極經(jīng)一電阻接收脈沖信號，發(fā)射極接地，集電極與第六線圈的一端連接，該線圈的另一端與第四晶體管的集電極連接。
以下參看附圖詳細描述本實用新型。


圖1是本實用新型的使用示意圖，圖2是本實用新型的電路圖。
如
圖1所示，定感應器1和動感應器2分別固定在車架和輪轂上，定感應器1和動感應器2的磁芯CX1和CX2的極靴的間隙應盡量靠近且留有不影響輪胎5轉(zhuǎn)動的間隙，當輪胎5轉(zhuǎn)動時兩只磁芯的徑向投影將產(chǎn)生部分或全部交疊，此時且僅當此時，利用互感原理完成電能的饋送或觸發(fā)動感應器傳送信號脈沖，動感應器僅在接收到觸發(fā)脈沖時才會依據(jù)觸發(fā)脈沖的命令傳送要求的信號脈沖，以便于確定信號的來源，同時節(jié)約了電能。
以下參看圖2說明本實用新型的電路的工作原理。
圖2示出本發(fā)明的裝置與控制模塊3和傳感及變換模塊4的連接，構(gòu)成一種信號檢測、傳送和處理裝置，控制模塊可以由帶有比較電路、顯示器、頻率測量電路和報警器等的中央處理器(CPU)組成，傳感及變換模塊可以包括脈沖分配器、胎壓和溫度傳感器、電壓/頻率(V/F)變換器和脈沖驅(qū)動器等，由于本實用新型涉及的是其中的傳送部分，所以以下只詳細討論由定感應器1和動感應器2構(gòu)成的互感式電源饋送及雙向信號傳送裝置，+12V為定感應器及控制模塊的電源，GND1為地線。1、饋電及受電及存儲。
(a)經(jīng)端子1P1送出低電平，從而使第一晶體管1Q1截止，避免饋電信號經(jīng)第一線圈(觸發(fā)線圈)1L1、第一晶體管1Q1對GND1構(gòu)成回路，短路饋電信號。
(b)端子1P2、1P3接收來自控制模塊的互補方波信號，使第二和第三晶體管1Q2、1Q3輪換導通，方波信號的頻率為25KHz，第二和第三線圈(饋電線圈)1L2、1L3中的電流導致定感應器磁芯CX1中產(chǎn)生交變磁場，當定感應器磁芯CX1、動感應器磁芯CX2重疊時，磁路閉合，第五線圈(受電線圈)2L1中產(chǎn)生的感應電壓經(jīng)整流橋B1整流輸出至第五晶體管2Q2的集電極，且經(jīng)第五晶體管2Q2的基極偏置電阻2R1加到2Q2的基極使2Q2飽和導通，電流經(jīng)高頻阻流電感2L3送至電容器2C2存儲。在饋電過程中第六晶體管2Q3應保持截止，二極管2Z1不應被擊穿。二極管2Z3的作用是限制電容器2C2上過高的充電電壓造成電容器2C2損壞。以上充電過程可以以間歇方式進行多次，以保證電容器2C2上充有足夠的電量，在充電過程的間歇期間，電容器2C2上的電荷沒有泄放回路，因為電容器2C2的充電電壓被二極管2Z3所限制，而二極管2Z3的擊穿電壓低于二極管2Z1的擊穿電壓，也就是電容器2C2上的電壓低于二極管2Z1的擊穿電壓，且第四晶體管2Q1亦為截止。2、動感應器磁芯與定感應器磁芯徑向投影產(chǎn)生重疊的判別當?shù)诙⒌谌€圈(饋電線圈)1L2、1L3中通以交變電流兩磁芯位置未重疊時，定感應器磁芯CX1對于25KHZ的交流信號來說是一個很大的電感，所以當電源電壓確定時，通過第一、第二線圈1L1、1L2的電流較CX1、CX2產(chǎn)生重疊時為小，當CX1、CX2位置產(chǎn)生重疊時，CX1、CX2及其上的繞阻相當于組成了一個變壓器，而變壓器的負載則是第五線圈(受電線圈)2L1所在的回路，該回路所消耗的電流當然依變壓器變比的關系反應在1L2、1L3所在的回路，致使串聯(lián)于1L2、1L3回路中的電阻1R1上的壓降升高，這個壓降經(jīng)端子1P4送致控制模塊的比較電路，當此電壓高于比較器的門檻電壓時比較器輸出高電平送達CPU。當CPU讀取到該高電平時，則認為磁芯位置生產(chǎn)重疊，這個過程在每一次饋電過程中都會出現(xiàn)。3.觸發(fā)脈沖的發(fā)送及接收。
控制模塊中的CPU對上述高電平進行計數(shù)方以判定對電容器2C2的充電程度，當判定電容器2C2上的電壓已約等于二極管2Z3的擊穿電壓且需要動感應器發(fā)送信號脈沖，并且當CX1、CX2產(chǎn)生重疊時，則CPU中斷向端子IP2、IP3的信號傳送，向端子IP1輸出一個或多個窄脈沖，其脈寬遠小于饋電變流信號的周期，且線圈1L1的匝數(shù)也遠少于線圈1L2、1L3及2L1匝數(shù)，這個窄脈沖經(jīng)端子1P1送至第一晶體管(觸發(fā)脈沖驅(qū)動管)1Q1，藕合到1L1上，此時2L1上將感應到一個幅度遠高于受電電壓的一個窄脈沖，且足以擊穿穩(wěn)壓二極管2Z1，該信號被2L3所阻止，經(jīng)二極管2Z1至限流電阻2R4，信號被二極管2Z2限幅后，經(jīng)二極管2D1向電容器2C1充電，另外，可經(jīng)端子2P2向外電路輸出。4.動感應器側(cè)的電源開啟及延時關閉過程在3所述的過程中，電容器2C1上的電壓送至施密特觸發(fā)器2U1的輸入端，當電容器2C1充電電壓高于施密特觸發(fā)器2U1的上限閾值時，施密特觸發(fā)器2U1的輸出端出現(xiàn)高電平，使第四晶體管2Q1飽和導通，經(jīng)端子2P1將電容器2C2上存儲的電荷向外電路傳送。此時第四晶體管2Q1發(fā)射極的電壓也將通過電阻2R2送到第六晶體管2Q3的基極，使第六晶體管2Q3飽和導通，以使第五晶體管2Q2的基極電壓遠低于第五晶體管2Q2的基極死區(qū)電壓，使第五晶體管2Q2截止，以斷開第五線圈2L1所在的回路，防止將要傳送的信號脈沖被吸收。電容器2C1上的電荷逐漸被電阻2R4所泄放，當電容器2C1的電壓低于施密特觸發(fā)器2U1的下限閾值時，施密特觸發(fā)器2U1輸出低電平，關閉第四晶體管(電源晶體管輸出管)2Q1，以盡量保持電容器2C2上的電荷，但第四晶體管2Q1的導通時間必須長于控制模塊中頻率測量電路所需的測量時間，以保證測量數(shù)值的正確性。5、信號脈沖的傳送在4所述的過程中，由端子2P2向傳感及變換模塊供電，觸發(fā)脈沖也同時加到該模塊的脈沖分配器，脈沖分配器在觸發(fā)脈沖的下降沿動作，根據(jù)觸發(fā)脈沖的個數(shù)，確定啟動那一個傳感器工作，且由V/F變換器將傳感器輸出的模擬電壓的高低變換為頻率的高低，經(jīng)脈沖驅(qū)動電路輸出至信號脈沖輸入端子2P3，再送至電阻2R6經(jīng)第七晶體管(脈沖輸出晶體管)2Q4輸出到第六線圈(脈沖信號發(fā)送線圈)2L2，此時CX1、CX2必須在重疊的位置，第四線圈1L4將感應到信號脈沖，經(jīng)電阻1R2限流，二極管1Z1限幅后再經(jīng)端子1P5輸送到控制模塊中的頻率測量電路，頻率測量電路將測量結(jié)果鎖存，以備CPU讀取且在讀取完畢后清除，CPU將讀出的頻率值做正確性判斷后轉(zhuǎn)換成可直觀顯示的格式后送到顯示器顯示，必要時報警。6、當5所說的過程完成后，再次由CPU向端子IP2、IP3送出饋電驅(qū)動信號，恢復由1所述的饋電過程。
以上就是本實用新型的操作，因為動感應器不需使用電池，所以避免了因電池接觸不良造成的故障；信號的傳送僅在動感應磁芯與動感應磁芯磁路閉合時傳送信號脈沖，信號不易受外界磁場干擾，工作穩(wěn)定可靠；易于判定信號來源，不需對信號進行編碼即可傳輸多種數(shù)據(jù)(如溫度，壓力等)，降低了電路成本；感應器互感磁場的作用距離很短，不會對相鄰設備造成干擾。
權利要求1.一種電源饋送及雙向信號傳送裝置，其特征在于該裝置由定感應器和動感應器兩部分組成，定感應器包括第一晶體管、第二晶體管和第三晶體管，還包括定感應器磁芯和繞在該磁芯上的第一、第二、第三和第四線圈，第一晶體管的基極接收脈沖信號，發(fā)射極接地，集電極與第一線圈的一端連接，第二和第三晶體管的基極接收饋電驅(qū)動信號，它們的發(fā)射極互連，從該互連點輸出本裝置的位置檢測信號，該互連點經(jīng)一電阻接地，第二和第三線圈串聯(lián)后的兩個端子分別與第二和第三晶體管的集電極連接，串聯(lián)點與第一線圈的另一端連接，然后接電源，第四線圈的一端接一電阻的一端，另一端接地，同時還接一二極管的正極，該二極管的負極接該電阻的另一端，從該連接點輸出本裝置的檢測數(shù)據(jù)；動感應器包括第四、第五、第六和第七晶體管，還包括動感應器磁芯和繞在該磁芯上的第五和第六線圈，第五線圈的兩端連接一整流橋，第六晶體管的發(fā)射極接地，集電極與第五晶體管的基極連接，經(jīng)一電阻再與第五晶體管的集電極連接，第五晶體管的集電極與整流橋的輸出端連接，第六晶體管的基極經(jīng)一電阻與第四晶體管的發(fā)射極連接，第四晶體管的發(fā)射極作為儲能輸出端，第五晶體管的發(fā)射極經(jīng)一電感與第四晶體管的集電極連接，同時經(jīng)由一二極管、一電阻和另一二極管構(gòu)成的串聯(lián)電路接地，該電阻與該另一二極管的連接點經(jīng)一二極管與施密特觸發(fā)器的輸入端連接，第四晶體管的基極與施密特觸發(fā)器的輸出端連接，第七晶體管的基極經(jīng)一電阻接收脈沖信號，發(fā)射極接地，集電極與第六線圈的一端連接，該線圈的另一端與第四晶體管的集電極連接。
專利摘要一種用于在車輛行進中在輪轂和車架之間的互感式電源饋送及雙向信號傳送裝置,該裝置由定感應器和動感應器兩部分組成,定感應器主要包括三個晶體管,還包括定感應器磁芯和繞在該磁芯上的四個線圈,動感應器主要包括第四個晶體管和一施密特觸發(fā)器,還包括動感應器磁芯和繞在該磁芯上的兩個線圈。該裝置不需使用電池,信號的傳送不易受外界磁場干擾,工作穩(wěn)定可靠,不會對相鄰設備造成干擾。
文檔編號B60C23/00GK2470161SQ00267940
公開日2002年1月9日 申請日期2000年12月29日 優(yōu)先權日2000年12月29日
發(fā)明者王建欣 申請人:王建欣