CN109612886A - 作业环境预警器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了作业环境预警器，包括烟尘信号采集电路、分频推挽电路和滤波输出电路，所述烟尘信号采集电路选用型号为LB‑70C的烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号，所述分频推挽电路分两路接收烟尘信号采集电路输出信号，一路运用电感L1和电阻R7、电容C4组成复合电路滤除信号中的高频噪声，二路运用三极管Q1和电阻R8、电容C2组成延时电路对信号延时，同时运用三极管Q6和电容C3滤除信号中的低频噪声，并且运用三极管Q4、三极管Q5和电容C5组成开关电路检测信号，最后所述滤波输出电路运用电阻R19、电阻R20和电容C6、电容C7组成RC电路滤波后输出，既能将异常信号经信号发射器E1发送至远程控制终端，也能触发作业环境预警模块工作报警。
Description
技术领域
本发明涉及电路技术领域，特别是涉及作业环境预警器。
背景技术
21世纪是以“信息化”为特征的知识经济时代，涉及到各行各业，而招标采购过程信息也被“信息化”处理，目前，工厂的作业环境安全问题是各个工厂都必须重视的问题，尤其是含有烟尘的工厂，不但要做到防火，为了工人的安全，更要对工厂的作业环境利用信息化手段实时监测，同时由于工厂的电磁干扰较多，信号往往会出现跳频和失真的现象，导致作业环境监测误差较大，严重威胁工人的安全和工厂效率。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供作业环境预警器，具有构思巧妙、人性化设计的特性，能够实时监测工厂的作业环境中烟尘状况，同时提高信号传输的稳定性，防止了信号跳频和失真。
其解决的技术方案是，作业环境预警器，包括烟尘信号采集电路、分频推挽电路和滤波输出电路，所述烟尘信号采集电路选用型号为LB-70C的烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号，运用运放器AR1 、运放器AR2和可变电阻RW1组成电压转换电路将电流信号转化为电压信号，所述分频推挽电路分两路接收烟尘信号采集电路输出信号，一路运用电感L1和电阻R7、电容C4组成复合电路滤除信号中的高频噪声，同时运用运放器AR3同相放大信号，二路运用三极管Q1和电阻R8、电容C2组成延时电路对信号延时，同时运用三极管Q6和电容C3滤除信号中的低频噪声，并且运用三极管Q4、三极管Q5和电容C5组成开关电路检测信号，最后一路信号和二路信号一起输入三极管Q8、三极管Q9和二极管D3、二极管D4组成的推挽电路内，最后所述滤波输出电路运用电阻R19、电阻R20和电容C6、电容C7组成RC电路滤波后输出，也即是为作业环境预警模块的触发信号；
所述分频推挽电路包括电感L1，电感L1的一端接电阻R7、电阻R8的一端和三极管Q2的集电极、三极管Q6的发射极，电感L1的另一端接电阻R7的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R12、电阻R15的一端，电阻R12的另一端接地，电阻R15的另一端接运放器AR3的输出端和电阻R16的一端、二极管D3的正极以及三极管Q9的基极，三极管Q9的集电极和电阻R16的另一端接电源+10V，三极管Q2的基极接电阻R8的另一端和电容C2的一端，三极管Q2的发射极接电阻R9的一端，三极管Q6的基极接电容C3的一端，电容C2、电容C3、电阻R9的另一端接地，三极管Q6的集电极接电阻R10、电阻R14的一端和三极管Q4的集电极以及二极管D3、二极管D4的负极，三极管Q4的基极接电阻R10的另一端， 三极管Q4的发射极接电容C5的一端和三极管Q5的基极，电容C5的另一端接电阻R11、电阻R13的一端和信号发起器E1，电阻R11的另一端接电源+6V，三极管Q5的发射极和电阻R13的另一端接地，三极管Q5的集电极接电阻R14的另一端，二极管D4的正极接三极管Q8的基极和电阻R17的一端，三极管Q8的发射极接三极管Q9的发射极和电阻R18的一端，三极管Q8的集电极和电阻R17、电阻R18的另一端接电源-10V。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
1.运用电感L1和电阻R7、电容C4组成复合电路滤除信号中的高频噪声,电感L1滤除信号中的高频杂波，电容C4为去耦电容，滤除信号中的高频噪声，同时运用运放器AR3同相放大信号，放大信号功率，补偿信号的导通损耗，运用三极管Q1和电阻R8、电容C2组成延时电路对信号延时，同时运用三极管Q6和电容C3滤除信号中的低频噪声，延时电路起到分频移相的作用，可以使信号移相分成两部分对信号分别调节，其中电容C3为旁路电容， 电容C3和电容C4实现了对信号调频的作用；
2.并且运用三极管Q4、三极管Q5和电容C5组成开关电路检测信号，当烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号异常时，三极管Q4、三极管Q5导通，将信号经信号发射器E1发送至工厂远程终端内，当烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号正常时，三极管Q4、三极管Q5不导通，最后一路信号和二路信号一起输入三极管Q8、三极管Q9和二极管D3、二极管D4组成的推挽电路内，既能提高电路的负载能力，又能提高开关速度，当烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号异常时，既能将异常信号经信号发射器E1发送至远程控制终端，也能触发作业环境预警模块工作报警。
附图说明
图1为本发明作业环境预警器的模块图。
图2为本发明作业环境预警器的原理图。
图3为本发明作业环境预警器中分频推挽电路的原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
实施例一，作业环境预警器，包括烟尘信号采集电路、分频推挽电路和滤波输出电路，所述烟尘信号采集电路选用型号为LB-70C的烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号，运用运放器AR1 、运放器AR2和可变电阻RW1组成电压转换电路将电流信号转化为电压信号，所述分频推挽电路分两路接收烟尘信号采集电路输出信号，一路运用电感L1和电阻R7、电容C4组成复合电路滤除信号中的高频噪声，同时运用运放器AR3同相放大信号，二路运用三极管Q1和电阻R8、电容C2组成延时电路对信号延时，同时运用三极管Q6和电容C3滤除信号中的低频噪声，并且运用三极管Q4、三极管Q5和电容C5组成开关电路检测信号，最后一路信号和二路信号一起输入三极管Q8、三极管Q9和二极管D3、二极管D4组成的推挽电路内，最后所述滤波输出电路运用电阻R19、电阻R20和电容C6、电容C7组成RC电路滤波后输出，也即是为作业环境预警模块的触发信号；
所述分频推挽电路分两路接收烟尘信号采集电路输出信号，一路运用电感L1和电阻R7、电容C4组成复合电路滤除信号中的高频噪声,电感L1滤除信号中的高频杂波，电容C4为去耦电容，滤除信号中的高频噪声，同时运用运放器AR3同相放大信号，放大信号功率，补偿信号的导通损耗，二路运用三极管Q1和电阻R8、电容C2组成延时电路对信号延时，同时运用三极管Q6和电容C3滤除信号中的低频噪声，延时电路起到分频移相的作用，可以使信号移相分成两部分对信号分别调节，其中电容C3为旁路电容， 电容C3和电容C4实现了对信号调频的作用，并且运用三极管Q4、三极管Q5和电容C5组成开关电路检测信号，当烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号异常时，三极管Q4、三极管Q5导通，将信号经信号发射器E1发送至工厂远程终端内，当烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号正常时，三极管Q4、三极管Q5不导通，最后一路信号和二路信号一起输入三极管Q8、三极管Q9和二极管D3、二极管D4组成的推挽电路内，既能提高电路的负载能力，又能提高开关速度；
所述分频推挽电路具体结构，电感L1的一端接电阻R7、电阻R8的一端和三极管Q2的集电极、三极管Q6的发射极，电感L1的另一端接电阻R7的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R12、电阻R15的一端，电阻R12的另一端接地，电阻R15的另一端接运放器AR3的输出端和电阻R16的一端、二极管D3的正极以及三极管Q9的基极，三极管Q9的集电极和电阻R16的另一端接电源+10V，三极管Q2的基极接电阻R8的另一端和电容C2的一端，三极管Q2的发射极接电阻R9的一端，三极管Q6的基极接电容C3的一端，电容C2、电容C3、电阻R9的另一端接地，三极管Q6的集电极接电阻R10、电阻R14的一端和三极管Q4的集电极以及二极管D3、二极管D4的负极，三极管Q4的基极接电阻R10的另一端， 三极管Q4的发射极接电容C5的一端和三极管Q5的基极，电容C5的另一端接电阻R11、电阻R13的一端和信号发起器E1，电阻R11的另一端接电源+6V，三极管Q5的发射极和电阻R13的另一端接地，三极管Q5的集电极接电阻R14的另一端，二极管D4的正极接三极管Q8的基极和电阻R17的一端，三极管Q8的发射极接三极管Q9的发射极和电阻R18的一端，三极管Q8的集电极和电阻R17、电阻R18的另一端接电源-10V。
实施例二，在实施例一的基础上，所述滤波输出电路运用电阻R19、电阻R20和电容C6、电容C7组成RC电路滤波后输出，滤除信号中杂波，稳压管D5稳压，也即是为作业环境预警模块的触发信号，当烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号异常时，信号为高电平信号，能触发作业环境预警模块工作报警，此信号输出端口和作业环境预警模块连接，当烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号正常时，信号为低电平信号，不能触发作业环境预警模块工作，电阻R19的一端接稳压管D5的负极和三极管Q8的发射极，稳压管D5的正极接地，电阻R19 的另一端接电容C6、电阻R20的一端，电容C6的另一端接地，电阻R20的另一端接电阻R21、电容C7的一端，电容C7的另一端接地，电阻R21的另一端接信号输出端口。
实施三，在实施例一的基础上，所述烟尘信号采集电路选用型号为LB-70C的烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号，由于烟尘信号采集器J1输出的信号为电流信号，不能触发作业环境预警模块工作，因此运用运放器AR1 、运放器AR2和可变电阻RW1组成电压转换电路将电流信号转化为电压信号，烟尘信号采集器J1的电源端接电容C1、电阻R1的一端和电源+5V，烟尘信号采集器J1的接地端接地，烟尘信号采集器J1的输出端接电容C1、电阻R1的另一端和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接稳压管D1的负极和运放器AR1的同相输入端，稳压管D1的正极接地，运放器AR1的反相输入端接可变电阻RW1的触点2，可变电阻RW1的触点1接运放器AR1的输出端和电阻R3的一端，可变电阻RW1的触点3接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，电阻R3的另一端接运放器AR2的同相输入端和电阻R6的一端，运放器AR2的反相输入端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地，运放器AR2的输出端接电阻R6的另一端和三极管Q2的集电极。
本发明具体使用时，作业环境预警器，包括烟尘信号采集电路、分频推挽电路和滤波输出电路，所述烟尘信号采集电路选用型号为LB-70C的烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号，运用运放器AR1 、运放器AR2和可变电阻RW1组成电压转换电路将电流信号转化为电压信号，所述分频推挽电路分两路接收烟尘信号采集电路输出信号，一路运用电感L1和电阻R7、电容C4组成复合电路滤除信号中的高频噪声,电感L1滤除信号中的高频杂波，电容C4为去耦电容，滤除信号中的高频噪声，同时运用运放器AR3同相放大信号，放大信号功率，补偿信号的导通损耗，二路运用三极管Q1和电阻R8、电容C2组成延时电路对信号延时，同时运用三极管Q6和电容C3滤除信号中的低频噪声，延时电路起到分频移相的作用，可以使信号移相分成两部分对信号分别调节，其中电容C3为旁路电容， 电容C3和电容C4实现了对信号调频的作用，并且运用三极管Q4、三极管Q5和电容C5组成开关电路检测信号，当烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号异常时，三极管Q4、三极管Q5导通，将信号经信号发射器E1发送至工厂远程终端内，当烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号正常时，三极管Q4、三极管Q5不导通，最后一路信号和二路信号一起输入三极管Q8、三极管Q9和二极管D3、二极管D4组成的推挽电路内，既能提高电路的负载能力，又能提高开关速度，最后所述滤波输出电路运用电阻R19、电阻R20和电容C6、电容C7组成RC电路滤波后输出，也即是为作业环境预警模块的触发信号。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.作业环境预警器，包括烟尘信号采集电路、分频推挽电路和滤波输出电路，其特征在于，所述烟尘信号采集电路选用型号为LB-70C的烟尘信号采集器J1采集工厂作业环境烟尘信号，运用运放器AR1 、运放器AR2和可变电阻RW1组成电压转换电路将电流信号转化为电压信号，所述分频推挽电路分两路接收烟尘信号采集电路输出信号，一路运用电感L1和电阻R7、电容C4组成复合电路滤除信号中的高频噪声，同时运用运放器AR3同相放大信号，二路运用三极管Q1和电阻R8、电容C2组成延时电路对信号延时，同时运用三极管Q6和电容C3滤除信号中的低频噪声，并且运用三极管Q4、三极管Q5和电容C5组成开关电路检测信号，最后一路信号和二路信号一起输入三极管Q8、三极管Q9和二极管D3、二极管D4组成的推挽电路内，最后所述滤波输出电路运用电阻R19、电阻R20和电容C6、电容C7组成RC电路滤波后输出，也即是为作业环境预警模块的触发信号；
所述分频推挽电路包括电感L1，电感L1的一端接电阻R7、电阻R8的一端和三极管Q2的集电极、三极管Q6的发射极，电感L1的另一端接电阻R7的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接运放器AR3的同相输入端，运放器AR3的反相输入端接电阻R12、电阻R15的一端，电阻R12的另一端接地，电阻R15的另一端接运放器AR3的输出端和电阻R16的一端、二极管D3的正极以及三极管Q9的基极，三极管Q9的集电极和电阻R16的另一端接电源+10V，三极管Q2的基极接电阻R8的另一端和电容C2的一端，三极管Q2的发射极接电阻R9的一端，三极管Q6的基极接电容C3的一端，电容C2、电容C3、电阻R9的另一端接地，三极管Q6的集电极接电阻R10、电阻R14的一端和三极管Q4的集电极以及二极管D3、二极管D4的负极，三极管Q4的基极接电阻R10的另一端， 三极管Q4的发射极接电容C5的一端和三极管Q5的基极，电容C5的另一端接电阻R11、电阻R13的一端和信号发起器E1，电阻R11的另一端接电源+6V，三极管Q5的发射极和电阻R13的另一端接地，三极管Q5的集电极接电阻R14的另一端，二极管D4的正极接三极管Q8的基极和电阻R17的一端，三极管Q8的发射极接三极管Q9的发射极和电阻R18的一端，三极管Q8的集电极和电阻R17、电阻R18的另一端接电源-10V。
2.如权利要求1所述作业环境预警器，其特征在于，所述滤波输出电路包括电阻R19，电阻R19的一端接稳压管D5的负极和三极管Q8的发射极，稳压管D5的正极接地，电阻R19 的另一端接电容C6、电阻R20的一端，电容C6的另一端接地，电阻R20的另一端接电阻R21、电容C7的一端，电容C7的另一端接地，电阻R21的另一端接信号输出端口。
3.如权利要求1所述作业环境预警器，其特征在于，所述烟尘信号采集电路包括型号为LB-70C的烟尘信号采集器J1，烟尘信号采集器J1的电源端接电容C1、电阻R1的一端和电源+5V，烟尘信号采集器J1的接地端接地，烟尘信号采集器J1的输出端接电容C1、电阻R1的另一端和电阻R2的一端，电阻R2的另一端接稳压管D1的负极和运放器AR1的同相输入端，稳压管D1的正极接地，运放器AR1的反相输入端接可变电阻RW1的触点2，可变电阻RW1的触点1接运放器AR1的输出端和电阻R3的一端，可变电阻RW1的触点3接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接地，电阻R3的另一端接运放器AR2的同相输入端和电阻R6的一端，运放器AR2的反相输入端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接地，运放器AR2的输出端接电阻R6的另一端和三极管Q2的集电极。
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