專利名稱：充氣電纜氣壓值探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
充氣電纜氣壓值探測(cè)器屬于通信電纜遠(yuǎn)距離測(cè)量系統(tǒng)中對(duì)氣壓值的測(cè)量和傳送裝置，用于地下和架空電纜氣壓值的遠(yuǎn)距離測(cè)量。
已有的探測(cè)器采用頻率選通方式對(duì)電纜的氣壓值進(jìn)行測(cè)量，它是在一組傳輸線上并接若干氣壓值探測(cè)器，利用主機(jī)發(fā)出的不同頻率的正弦波與探測(cè)器中的諧振回路諧振，使選中的探測(cè)器接通工作電源，把氣壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送回主機(jī)。由于探測(cè)器諧振回路采用的是LC電路結(jié)構(gòu)，為準(zhǔn)確諧振，對(duì)LC的精度要求高，所以，給加工和調(diào)試帶來(lái)很大困難。而且，LC諧振回路參數(shù)易受環(huán)境溫度和溫度變化的影響，極易產(chǎn)生參數(shù)漂移，導(dǎo)致諧振頻率偏移，因此，時(shí)常出現(xiàn)選通不準(zhǔn)或同時(shí)選通幾個(gè)探測(cè)器的誤動(dòng)作。隨著季節(jié)和氣候的變化，傳輸信號(hào)傳輸線的線間電阻或?qū)Φ仉娮枰矔?huì)隨著變化，這就使傳輸?shù)恼也ǖ姆纫矔?huì)隨著相應(yīng)變化，而用于選通的正弦波的幅度要與探測(cè)器的閾值相適應(yīng)，為正確選通探測(cè)器就要隨時(shí)調(diào)整正弦波的幅度，甚至要更換傳輸線才能保證可靠選通探測(cè)器，這會(huì)給維護(hù)帶來(lái)極大不便，而且也會(huì)在經(jīng)濟(jì)上造成很大浪費(fèi)。綜上所述，已有采用頻率選通方式工作的電纜氣壓值探測(cè)器存在可靠性差、易誤動(dòng)作、加工、調(diào)試和維護(hù)困難，對(duì)線路質(zhì)量要求高的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的提供一種適用于環(huán)境溫度、溫度變化范圍大的地下和架空充氣電纜氣壓值遠(yuǎn)距離測(cè)量的探測(cè)器，而且主機(jī)能準(zhǔn)確無(wú)誤地選通每個(gè)探測(cè)器，此探測(cè)器對(duì)傳輸信號(hào)的傳輸線質(zhì)量要求不高。
本實(shí)用新型的內(nèi)容本實(shí)用新型采用譯碼選通技術(shù)方案，對(duì)接于不同位置的探測(cè)器進(jìn)行選通。它由氣壓傳感器1、恒流源電路2、差動(dòng)放大器電路3、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路4、譯碼選通電路5、四根傳輸線組成。若干個(gè)探測(cè)器并接在四根傳輸線上，其中一根線接地，一根線接送給探測(cè)器的電源電壓，一根線接譯碼選通電路5的輸入電路，一根線經(jīng)繼電器的常開接點(diǎn)接電壓頻率轉(zhuǎn)換電路4的輸出端。
其特征在于探測(cè)器的譯碼選通電路5由晶體管組成的射極輸出器接集成塊譯碼器的輸入端，作為脈碼的輸入電路；晶體管組成的共發(fā)射極放大器接集成塊譯碼器的輸出端，擔(dān)任選通后的輸出電路，輸出電路的輸出端接驅(qū)動(dòng)繼電器的激勵(lì)線圈；集成塊譯碼器的電源端經(jīng)一三端穩(wěn)壓塊接至電源線；集成塊譯碼器1～12管腳按要求分別接地或懸空，可構(gòu)成4096種編碼中的任一種。
電壓頻率轉(zhuǎn)換電路4、差動(dòng)放大電路3、恒流源電路2的電源端都并接于繼電器的常開接點(diǎn)上，選通繼電器吸合后才能接至電源線。
本實(shí)用新型的極積效果本探測(cè)器抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、易加工調(diào)試。對(duì)傳輸信號(hào)的傳輸線質(zhì)量要求不高，維護(hù)簡(jiǎn)便，同一方向傳輸線上可并接探測(cè)器的數(shù)量是頻率選通探測(cè)器的3到5倍。適應(yīng)環(huán)境溫度、溫度變化范圍大的情況。


圖1為充氣電纜氣壓值探測(cè)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例本實(shí)施例的充氣電纜氣壓值探測(cè)器由氣壓傳感器1、恒流源電路2、差動(dòng)放大電路3、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路4、譯碼選通電路5、傳輸線A、B、C、D組成。
譯碼選通電路5的核心由集成塊譯碼器IC4擔(dān)任，IC4可選用KD－12F或ZH8901。IC4的輸入電路由晶體管T4、R17、R20、C，傳輸線C、D組成的射極輸出器擔(dān)任，射極輸出器的輸出端接在IC4的輸入管腳上，IC4的輸出電路由晶體管T3、繼電器JD、電阻R1、R2、R19、R18組成的共發(fā)射極放大器擔(dān)任，IC4的輸出端經(jīng)R18接共發(fā)射極放大器的輸入端，放大器的輸出端接JD的激勵(lì)線圈，再經(jīng)R2接電源線A。放大器的基極電壓只有當(dāng)繼電器吸合后，才由WY1保持。IC4的電源由三端集成穩(wěn)壓塊、R3、電源線A組成的供電電路提供。
恒流源電路2由運(yùn)放IC1、晶體管T1、T2、穩(wěn)壓二極管D1、電位器W1、電阻R4、R5、R6組成，IC1可使用LM258雙運(yùn)放中的一個(gè)，W1選用2、2K，調(diào)整W1使恒流源電路2供給氣壓傳感器1的電流為2～4mA。
差動(dòng)放大器電路3由運(yùn)放IC2、電位器W2、W3、電阻R7、R8、R9、R10組成，IC2可使用LM258雙運(yùn)放中的一個(gè)，W2選用10K，W2是用來(lái)調(diào)整氣壓傳感器的輸出零位的。W3選用4、7K，W3是用來(lái)調(diào)整差動(dòng)放大電路3的輸出幅度的。
氣壓傳感器1由李勝男擁有的85203516專利組成。
電壓頻率轉(zhuǎn)換電路4由電壓頻率轉(zhuǎn)換集成塊IC3、電位器W4、電阻R12、R13、R14、R15、R11、電容C1、C2、C3、C4組成。IC3可使用LM331，W4選用10K，W4是用來(lái)調(diào)整使電壓頻率轉(zhuǎn)換電路4輸出的頻率值歸一代。IC3的輸出端經(jīng)C4接繼電器的一個(gè)常開接點(diǎn)，只有此接點(diǎn)閉合后才能將IC3的輸出頻率信號(hào)接至B線送到主機(jī)去。
本實(shí)施例的工作過(guò)程在A、B、C、D四根線上并聯(lián)若干探測(cè)器，當(dāng)主機(jī)送到CD線上占空比為21(代表邏輯1)或12(代表邏輯0)的每組12個(gè)編碼脈沖，編碼脈沖經(jīng)R17、T4、C5組成的輸入電路進(jìn)入譯碼器IC4。當(dāng)送入的編碼與探測(cè)器的設(shè)定碼相同時(shí)，IC4的輸出端輸出一高電平使T3導(dǎo)通，T3一導(dǎo)通使JD的常開接點(diǎn)閉合，工作電壓經(jīng)A線、已閉合的接點(diǎn)、三端穩(wěn)壓器WY1送到恒流源電路2、差動(dòng)放大電路3、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路4，并經(jīng)R19給T3送一恒定的高電平，使繼電器始終吸合，免得主機(jī)停送編碼后，IC4輸出的高電平變低使繼電器復(fù)原，常開接點(diǎn)斷開，前部電路沒有完成工作。只有主機(jī)對(duì)此探測(cè)器的測(cè)量傳輸工作完成后，才切斷A線電源，繼電器才復(fù)原。
恒流源電路2接通電源后產(chǎn)生供給氣壓傳感器1的恒定電流，氣壓傳感器1把電纜中的氣壓值轉(zhuǎn)換成毫伏級(jí)的電壓信號(hào)送至差動(dòng)放大電路3，差動(dòng)放大電路3把電壓信號(hào)放大50～100倍，成為伏特級(jí)信號(hào)。此信號(hào)再經(jīng)W3、R11加到IC3的輸入端，由IC3將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)，由C4、JD的閉合接點(diǎn)、B線送到主機(jī)，完成了電纜氣壓值的遠(yuǎn)距離測(cè)量和傳送。
由于設(shè)定碼和選通碼必須完全相同才能使探測(cè)器工作，差一位碼，探測(cè)器也不工作，故此探測(cè)器可靠性高、無(wú)誤動(dòng)作。再則由于選通信號(hào)和返回主機(jī)的頻率信號(hào)都是數(shù)字量傳輸，故對(duì)傳輸線質(zhì)量要求不高，能通話的線對(duì)即可。
權(quán)利要求1.充氣電纜氣壓值探測(cè)器屬于通信電纜遠(yuǎn)距離測(cè)量系統(tǒng)中對(duì)氣壓值的測(cè)量和傳送裝置，它包含有氣壓傳感器1、恒流源電路2、差動(dòng)放大電路3、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路4、譯碼選通電路5、四根傳輸線，其特征在于譯碼選通電路5的核心由集成塊譯碼器IC4擔(dān)任，IC4的輸入電路由晶體管T4、R17、R20、C，CD線組成的射極輸出器擔(dān)任，射極輸出器的輸出端接在IC4的輸入管腳上；IC4的輸出電路由晶體管T3、R18、繼電器JD、R1、R2、R19組成的共發(fā)射極放大器擔(dān)任，IC4的輸出端經(jīng)R18接共發(fā)射極放大器的輸入端，放大器的輸出端接JD的激勵(lì)線圈，再經(jīng)R2接電源線A，放大器的基極電位只有當(dāng)JD吸合后才由三端穩(wěn)壓電源WY1保持；IC4的電源由三端集成穩(wěn)壓塊WY2、R3電源線A組成的供電電路提供。
專利摘要充氣電纜氣壓值探測(cè)器屬于通信電纜遠(yuǎn)距離測(cè)量系統(tǒng)中對(duì)氣壓值的測(cè)量和傳遞裝置。已有的探測(cè)器采用頻率選通方式對(duì)電纜的氣壓值進(jìn)行測(cè)量，它存在可靠性差、易誤動(dòng)作、加工調(diào)試和維護(hù)困難，對(duì)線路質(zhì)量要求高。本實(shí)用新型采用譯碼選通技術(shù)使探測(cè)器抗干擾能力強(qiáng)。可靠性高、加工調(diào)試維護(hù)都方便，對(duì)傳輸線路質(zhì)量要求不高，適應(yīng)環(huán)境溫度、濕度變化范圍大的情況。本實(shí)用新型由氣壓傳感器、恒流源電路、差動(dòng)放大器電路、電壓頻率轉(zhuǎn)換電路、譯碼選通電路、四根傳輸線組成。
文檔編號(hào)G01L9/00GK2063231SQ9020378
公開日1990年10月3日 申請(qǐng)日期1990年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月3日
發(fā)明者武益民, 李勝男 申請(qǐng)人:武益民, 李勝男