本發(fā)明涉及的是一種處理系統(tǒng)，具體的說，是一種電解槽陽極電流測量裝置用信號處理系統(tǒng)。
背景技術：
在國內(nèi)鋁電解行業(yè)中預焙電解槽生產(chǎn)過程中通常需要對陽極電流的分布進行測量，傳統(tǒng)的陽極電流檢測系統(tǒng)是采用離線等距電壓降的人工測量方法，由于離線等距電壓降的人工測量方法每次只能測量一個陽極，操作完后再進行下一個陽極的測量，該測量方法的測量程序繁復、工作量大，并且測量時間長，導致測量結果存在時間差，不能真實反映電解槽陽極電流的分布情況。隨著鋁電解行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對陽極電流檢測系統(tǒng)也進行了改進，即在用于固定連接陽極桿的母線的夾板的一側設置一個或多個用于對母線的工作電流進行檢測的可自動伸縮的探針，該探針通過電連接的方式與信號采集器相連接，信號采集器則將采集的信息人通過信號處理系統(tǒng)進行處理后傳輸給后臺的控制中心，控制中心通過對接收的信息進行換算后便可得到電解槽陽極桿的電流值。而這種電解槽陽極電流測量裝置對陽極桿的電流檢測是否準確，則取決于電解槽陽極電流測量裝置中信號處理系統(tǒng)對信號處理是否準確。
然而，現(xiàn)有的電解槽陽極電流測量裝置中信號處理系統(tǒng)的對信號處理的效果不佳，導致電解槽陽極電流測量裝置所檢測到的陽極桿的電流信息不準確。因此，提供一種能提高對信號進行分析處理效果的電解槽陽極電流測量裝置用信號處理系統(tǒng)便是當務之急。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的電解槽陽極電流測量裝置中信號處理系統(tǒng)的對信號處理的效果不佳的缺陷，提供的一種電解槽陽極電流測量裝置用信號處理系統(tǒng)。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的方案如下：一種電解槽陽極電流測量裝置用信號處理系統(tǒng)，主要由處理芯片U，信號采集器JS，三極管VT4，正極與三極管VT4的發(fā)射極相連接、負極經(jīng)電感L2后與處理芯片U的COMP管腳相連接的極性電容C12，正極與處理芯片U的B管腳相連接、負極與處理芯片U的COMP管腳相連接的極性電容C11，一端與三極管VT4的集電極相連接、另一端接地的電阻R18，P極經(jīng)電阻R19后與三極管VT4的基極相連接、N極與處理芯片U的OUT管腳相連接的二極管D7，P極與處理芯片U的CS管腳相連接、N極與處理芯片U的GND管腳相連接后接地的二極管D8，與信號采集器JS相連接的二階低通濾波電路，串接在二階低通濾波電路與處理芯片U之間的發(fā)射極耦合邏輯電路，以及分別與處理芯片U的OUT管腳和G管腳以及CLK管腳相連接的線性隔離電路組成；所述處理芯片U的OUT管腳還與CLK管腳相連接、其VC管腳則與外部12V直流電源相連接；所述極性電容C12的負極還與處理芯片U的B管腳相連接；所述二極管D7的P極還與處理芯片U的IN管腳相連接。
所述二階低通濾波電路由放大器P1，三極管VT1，三極管VT2，正極與該放大器P1的正極相連接、負極與信號采集器JS的輸出端極相連接的極性電容C1，正極經(jīng)電阻R2后與放大器P1的正極相連接、負極經(jīng)電阻R1后與三極管VT1的發(fā)射極相連接的極性電容C2，一端與極性電容C2的負極相連接、另一端接地的電阻R3，N極與三極管VT1的集電極相連接、P極與發(fā)射極耦合邏輯電路相連接的穩(wěn)壓二極管D1，正極與三極管VT1的基極相連接、負極與放大器P1的輸出端相連接的極性電容C3，一端與三極管VT1的基極相連接、另一端與放大器P1的輸出端相連接的電阻R4，一端與放大器P1的負極相連接、另一端與放大器P1的輸出端相連接的電感L1，P極與放大器P1的負極相連接、N極經(jīng)電阻R5后與三極管VT2的基極相連接的二極管D2，正極經(jīng)電阻R6后與放大器P1的負極相連接、負極接地的極性電容C4，P極與極性電容C4的負極相連接、N極經(jīng)電阻R8后與三極管VT2的發(fā)射極相連接的二極管D3，以及一端與二極管D2的N極相連接、另一端與二極管D3的P極相連接的可調(diào)電阻R7組成；所述放大器P1的輸出端與三極管VT2的集電極相連接；所述放大器P1的輸出端還與發(fā)射極耦合邏輯電路相連接。
所述發(fā)射極耦合邏輯電路由放大器P2，三極管VT3，場效應管MOS1，N極經(jīng)電阻R13后與三極管VT3的基極相連接、P極與放大器P1的輸出端相連接的二極管D5，正極與二極管D5的P極相連接、負極經(jīng)電阻R15后與放大器P2的負極相連接的極性電容C9，P極與放大器P2的負極相連接、N極經(jīng)電阻R16后與放大器P2的輸出端相連接的二極管D6，正極經(jīng)電阻R17后與放大器P2的負極相連接、負極與放大器P2的輸出端相連接的極性電容C10，P極與放大器P2的正極相連接、N極經(jīng)電阻R11后與三極管VT3的集電極相連接的二極管D4，正極與場效應管MOS1的漏極相連接、負極與二極管D4的P極相連接的極性電容C6，正極與二極管D4的P極相連接、負極接地的極性電容C7，正極與場效應管MOS1的柵極相連接、負極經(jīng)電阻R10后與三極管VT3的集電極相連接的極性電容C5，一端與場效應管MOS1的源極相連接、另一端接地的電阻R9，以及正極經(jīng)電阻R12后與三極管VT3的集電極相連接、負極經(jīng)電阻R14后與放大器P2的輸出端相連接的極性電容C8組成；所述放大器P2的負極接地、其正極還與二極管D5的N極相連接、其輸出端分別與三極管VT3的發(fā)射極和處理芯片U的IN管腳相連接；所述場效應管MOS的源極分別與穩(wěn)壓二極管D1的P極和處理芯片U的VC管腳相連接。
所述線性隔離電路由放大器P3，場效應管MOS2，三極管VT5，正極與處理芯片U的CLK管腳相連接、負極經(jīng)電阻R20后與場效應管MOS2的源極相連接的極性電容C13，正極與場效應管MOS2的漏極相連接、負極接地的極性電容C16，正極經(jīng)電阻R21后與場效應管MOS2的源極相連接、負極經(jīng)電感L3后與極性電容C16的負極相連接的極性電容C15，一端與極性電容C16的負極相連接、另一端與三極管VT5的集電極相連接的可調(diào)電阻R25，P極與極性電容C16的負極相連接、N極與三極管VT5的集電極相連接的二極管D10，正極經(jīng)電阻R26后與放大器P3的負極相連接、負極與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C17，P極與放大器P3的負極相連接后接地、N極經(jīng)電阻R27后與放大器P3的輸出端相連接的二極管D11，P極與放大器P3的正極相連接、N極經(jīng)電阻R23后與放大器P3的輸出端相連接的二極管D9，正極與放大器P3的輸出端相連接、負極接地的極性電容C18，以及正極經(jīng)電阻R22后與場效應管MOS2的柵極相連接、負極經(jīng)電阻R24后與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C14組成；所述三極管VT5的集電極還與放大器P3的負極相連接、其發(fā)射極與放大器P3的正極相連接、其基極與處理芯片U的OUT管腳相連接；所述處理芯片U的G管腳與極性電容C14的正極相連接；所述放大器P3的輸出端作為線性隔離電路是的輸出端。
為了本發(fā)明的實際使用效果，所述處理芯片U則優(yōu)先采用了MB40978集成芯片來實現(xiàn)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：
(1)本發(fā)明設計合理，整體結構簡單，使用效果佳，能很好的確保電解槽陽極電流測量裝置對陽極桿的電流進行的準確測量。
(2)本發(fā)明能對信號中存在的不必要的高頻成分進行消除或抑制；并且本發(fā)明能對信號的靜態(tài)工作點進行調(diào)整，使信號的靜態(tài)工作點保持穩(wěn)定，同時對信號中的差模信號進行放大，對信號中的共模信號進行抑制，有效的抑制了信號的零點漂移，從而提高了本發(fā)明對信號的分析處理的效果，確保了電解槽陽極電流測量裝置對陽極桿的電流測量的準確性。
(3)本發(fā)明能對輸出信號時產(chǎn)生的峰值電流進行調(diào)節(jié)或抑制，使峰值電流不超過5mA，有效的降低信號輸出時出現(xiàn)失真的概率，從而提高了本發(fā)明對信號的分析處理的效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及其附圖對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例
實施時，本發(fā)明主要由處理芯片U，信號采集器JS，三極管VT4，電阻R18，電阻R19，極性電容C11，極性電容C12，電感L2，二極管D7，二極管D8，二階低通濾波電路，發(fā)射極耦合邏輯電路，以及線性隔離電路組成。
連接時，極性電容C12的正極與三極管VT4的發(fā)射極相連接，負極經(jīng)電感L2后與處理芯片U的COMP管腳相連接。極性電容C11的正極與處理芯片U的B管腳相連接，負極與處理芯片U的COMP管腳相連接。電阻R18的一端與三極管VT4的集電極相連接，另一端接地。
同時，二極管D7的P極經(jīng)電阻R19后與三極管VT4的基極相連接，N極與處理芯片U的OUT管腳相連接。二極管D8的P極與處理芯片U的CS管腳相連接，N極與處理芯片U的GND管腳相連接后接地。二階低通濾波電路與信號采集器JS相連接。發(fā)射極耦合邏輯電路串接在二階低通濾波電路與處理芯片U之間。線性隔離電路分別與處理芯片U的OUT管腳和G管腳以及CLK管腳相連接。
所述處理芯片U的OUT管腳還與CLK管腳相連接，其VC管腳則與外部12V直流電源相連接；所述極性電容C12的負極還與處理芯片U的B管腳相連接；所述二極管D7的P極還與處理芯片U的IN管腳相連接。
實施時，本發(fā)明中的電感L2、極性電容C11、極性電容C12、電阻R19和二極管D7共同形成高阻栽波器，該高阻栽波器能有效的消除外界的電磁波干擾信號，確保了處理芯片U工作時的穩(wěn)定性和可靠性。本發(fā)明的信號采集器JS的信號輸入極與電解槽陽極電流測量裝置的探針電連接，該信號采集器JS用于接收探針采集的電解槽陽極電流信息。其中，為了本發(fā)明的實際使用效果，所述處理芯片U則優(yōu)先采用了MB40978集成芯片來實現(xiàn)。
進一步地，所述二階低通濾波電路由放大器P1，三極管VT1，三極管VT2，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，可調(diào)電阻R7，電阻R8，極性電容C1，極性電容C2，極性電容C3，極性電容C4，電感L1，穩(wěn)壓二極管D1，二極管D2，以及二極管D3組成。
連接時，極性電容C1的正極與該放大器P1的正極相連接，負極與信號采集器JS的輸出端極相連接。極性電容C2的正極經(jīng)電阻R2后與放大器P1的正極相連接，負極經(jīng)電阻R1后與三極管VT1的發(fā)射極相連接。電阻R3的一端與極性電容C2的負極相連接，另一端接地。穩(wěn)壓二極管D1的N極與三極管VT1的集電極相連接，P極與發(fā)射極耦合邏輯電路相連接。
其中，極性電容C3的正極與三極管VT1的基極相連接，負極與放大器P1的輸出端相連接。電阻R4的一端與三極管VT1的基極相連接，另一端與放大器P1的輸出端相連接。電感L1的一端與放大器P1的負極相連接，另一端與放大器P1的輸出端相連接。二極管D2的P極與放大器P1的負極相連接，N極經(jīng)電阻R5后與三極管VT2的基極相連接。
同時，極性電容C4的正極經(jīng)電阻R6后與放大器P1的負極相連接，負極接地。二極管D3的P極與極性電容C4的負極相連接，N極經(jīng)電阻R8后與三極管VT2的發(fā)射極相連接。可調(diào)電阻R7的一端與二極管D2的N極相連接，另一端與二極管D3的P極相連接。所述放大器P1的輸出端與三極管VT2的集電極相連接；所述放大器P1的輸出端還與發(fā)射極耦合邏輯電路相連接。
更進一步地，所述發(fā)射極耦合邏輯電路由放大器P2，三極管VT3，場效應管MOS1，電阻R9，電阻R10，電阻R11，電阻R12，電阻R13，電阻R14，電阻R15，電阻R16，電阻R17，極性電容C5，極性電容C6，極性電容C7，極性電容C8，極性電容C9，極性電容C10，二極管D4，二極管D5，以及二極管D6組成。
連接時，二極管D5的N極經(jīng)電阻R13后與三極管VT3的基極相連接，P極與放大器P1的輸出端相連接。極性電容C9的正極與二極管D5的P極相連接，負極經(jīng)電阻R15后與放大器P2的負極相連接。二極管D6的P極與放大器P2的負極相連接，N極經(jīng)電阻R16后與放大器P2的輸出端相連接。極性電容C10的正極經(jīng)電阻R17后與放大器P2的負極相連接，負極與放大器P2的輸出端相連接。
其中，二極管D4的P極與放大器P2的正極相連接，N極經(jīng)電阻R11后與三極管VT3的集電極相連接。極性電容C6的正極與場效應管MOS1的漏極相連接，負極與二極管D4的P極相連接。極性電容C7的正極與二極管D4的P極相連接，負極接地。
同時，極性電容C5的正極與場效應管MOS1的柵極相連接，負極經(jīng)電阻R10后與三極管VT3的集電極相連接。電阻R9的一端與場效應管MOS1的源極相連接，另一端接地。極性電容C8的正極經(jīng)電阻R12后與三極管VT3的集電極相連接，負極經(jīng)電阻R14后與放大器P2的輸出端相連接。
所述放大器P2的負極接地，其正極還與二極管D5的N極相連接，其輸出端分別與三極管VT3的發(fā)射極和處理芯片U的IN管腳相連接；所述場效應管MOS的源極分別與穩(wěn)壓二極管D1的P極和處理芯片U的VC管腳相連接。
再進一步地，所述線性隔離電路由放大器P3，場效應管MOS2，三極管VT5，電阻R20，電阻R21，電阻R22，電阻R23，電阻R24，可調(diào)電阻R25，電阻R26，電阻R27，極性電容C13，極性電容C14，極性電容C15，極性電容C16，極性電容C17，極性電容C18，電感L5，二極管D9，二極管D10，以及二極管D11組成。
連接時，極性電容C13的正極與處理芯片U的CLK管腳相連接，負極經(jīng)電阻R20后與場效應管MOS2的源極相連接。極性電容C16的正極與場效應管MOS2的漏極相連接，負極接地。極性電容C15的正極經(jīng)電阻R21后與場效應管MOS2的源極相連接，負極經(jīng)電感L3后與極性電容C16的負極相連接。
其中，可調(diào)電阻R25的一端與極性電容C16的負極相連接，另一端與三極管VT5的集電極相連接。二極管D10的P極與極性電容C16的負極相連接，N極與三極管VT5的集電極相連接。極性電容C17的正極經(jīng)電阻R26后與放大器P3的負極相連接，負極與放大器P3的輸出端相連接。二極管D11的P極與放大器P3的負極相連接后接地，N極經(jīng)電阻R27后與放大器P3的輸出端相連接。
同時，二極管D9的P極與放大器P3的正極相連接，N極經(jīng)電阻R23后與放大器P3的輸出端相連接。極性電容C18的正極與放大器P3的輸出端相連接，負極接地。極性電容C14的正極經(jīng)電阻R22后與場效應管MOS2的柵極相連接，負極經(jīng)電阻R24后與放大器P3的輸出端相連接。
所述三極管VT5的集電極還與放大器P3的負極相連接，其發(fā)射極與放大器P3的正極相連接，其基極與處理芯片U的OUT管腳相連接；所述處理芯片U的G管腳與極性電容C14的正極相連接；所述放大器P3的輸出端作為線性隔離電路是的輸出端并與電解槽陽極電流測量裝置的控制中心的輸入端相連接。
運行時，本發(fā)明的二階低通濾波電路能通過極性電容C1、電感L1和可調(diào)電阻R7產(chǎn)生高阻抗，該阻抗能很好對輸入信號中的不必要的高頻成分進行消除或抑制，同時該電路將處理后的信號進行調(diào)整后輸出，確保了信號的頻率保持穩(wěn)定。并且本發(fā)明的發(fā)射極耦合邏輯電路能對信號的靜態(tài)工作點進行調(diào)整，使信號的靜態(tài)工作點保持穩(wěn)定，同時對信號中的差模信號進行放大，對信號中的共模信號進行抑制，有效的抑制了信號的零點漂移，從而提高了本發(fā)明對信號的分析處理的效果，確保了電解槽陽極電流測量裝置對陽極桿的電流測量的準確性。同時本發(fā)明的線性隔離電路通過場效應管MOS2、極性電容C13、電阻R20、電阻R21、極性電容C15、電感L3形成的隔離器能對輸出信號時產(chǎn)生的峰值電流進行調(diào)節(jié)或抑制，并且該電路還通過可調(diào)電阻R25、三極管VT5、放大器P3的高阻限流后對信號輸出時產(chǎn)生的峰值電流調(diào)整到不超過5mA，有效的降低信號輸出時出現(xiàn)失真的概率，從而提高了本發(fā)明對信號的分析處理的效果。
按照上述實施例，即可很好的實現(xiàn)本發(fā)明。