CN206002585U - 用于电气火灾监控的感性和阻性负载共用信号处理器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电气火灾监控的感性和阻性负载共用信号处理器，包括信号放大电路、电流信号转换电路和功能转换电路，其中，电流信号转换电路的输入端作为信号处理器的信号输入端，用于将感性负载的电流信号转换为电压信号，功能转换电路用于根据实际接入的负载类型控制输出低电压或高电压，从而实现相应的信号放大电路的正常工作。本实用新型通过在传统放大电路的基础上增加电流信号转换电路和功能转换电路，实现了感性负载和阻性负载共用一个信号放大电路的目的，无需考虑区分问题，安装、生产和使用时均非常方便，灵活性强，提高了监控准确性和及时性；本信号处理器可以增加连接感性负载和阻性负载的数量达2倍以上，降低了成本。

Description

用于电气火灾监控的感性和阻性负载共用信号处理器

技术领域

本实用新型涉及一种用于消防行业电气火灾监控的信号处理器，尤其涉及一种用于电气火灾监控的感性和阻性负载共用信号处理器。

背景技术

消防行业的电气火灾监控设备是各种建筑所需配备的必要设备，对电气火灾的预防和控制起着重要作用，其中最重要的电子设备就是电气火灾监控探测器，其信号处理器能够自动对电气火灾监控探测器配接的感性负载(如电流互感器)和阻性负载(如温度传感器)进行信号放大、处理及信号采样，其中包括与负载输出信号连接并用于将负载输出信号进行放大的信号放大电路。

但是，传统的电气火灾监控探测器的信号处理器，其信号放大电路只能针对单一性质的负载信号进行放大处理，也就是说，一个信号放大电路要么只能对感性负载信号进行放大处理，或者要么只能对感性负载信号进行放大处理，所以需要在信号处理器内设置两个不同的信号放大电路，而且两个信号放大电路的输入端必须连接相对应的感性负载信号输出端，不能接错或多接，必须接入固定的对应通道，并必须进行区分，从而导致安装、生产和使用时均有很大的局限性，灵活性很差，一旦使用错误还可能导致电路损坏，影响监控准确性和及时性；从成本角度来考虑，传统电气火灾监控探测器的信号处理器，因其信号放大电路的不兼容性，感性负载和阻性负载的数量均不能最大化，不但增加了购买成本，而且增加了后期维护成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于电气火灾监控的感性和阻性负载共用信号处理器。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于电气火灾监控的感性和阻性负载共用信号处理器，包括信号放大电路，所述信号放大电路包括运算放大器、第三电阻和第四电阻，所述运算放大器的同相输入端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述运算放大器的反相输入端与所述第四电阻的第一端连接，所述信号处理器还包括电流信号转换电路和功能转换电路，所述电流信号转换电路包括第二电容和第五电阻，所述功能转换电路包括第六电阻、第七电阻、转换开关和转换电源，所述第二电容的第一端、所述第五电阻的第一端、所述第七电阻的第一端均与所述第四电阻的第二端连接，所述第七电阻的第二端、所述第六电阻的第一端和所述转换开关的第一端相互连接，所述转换开关的第二端与所述转换电源的正极输出端连接，所述第六电阻的第二端与所述运算放大器的同相输入端连接，所述第二电容的第二端、所述第五电阻的第二端和所述转换开关的第一端均接地，所述第二电容的两端为所述信号处理器的信号输入端。上述转换开关可以为手动机械开关或自动电子开关，只要能够实现根据需要输出零电压(即相当于“接地”电位，用数字电压表示为“0”)或高电压(一般为几伏的直流电压，用数字电压表示为“1”)的功能即可；转换电源可根据需要选择各种常规电源，只要是能够输出直流电压的电源即可。

为了滤波实现更好效果，所述信号处理器还包括第三电容，所述第三电容的第一端与所述转换开关的第一端连接，所述第三电容的第二端接地。

说明：上述“接地”是电路中常用的“接地”，是指电路的参考点，其它点的电位都是以此为标准，并不是一个真正接大地的点。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在传统放大电路的基础上增加电流信号转换电路和功能转换电路，利用电流信号转换电路将感性负载(如电流互感器)的电流信号转换为电压信号，如果输入阻性负载(如温度传感器)的电压信号，则电流信号转换电路也不会影响输入信号的采集，再利用功能转换电路针对不同的输入信号来改变运算放大器的输入电压，从而实现对应的信号放大功能，实现了感性负载和阻性负载共用一个信号放大电路的目的，连接负载的信号输出端时采用同一个接口，无需考虑区分问题，安装、生产和使用时均非常方便，灵活性强，永远不会接错，不会损坏电路，提高了监控准确性和及时性；从成本角度来考虑，本实用新型所述信号处理器，可以增加连接感性负载和阻性负载的数量达2倍以上，感性负载和阻性负载的数量均能实现最大化，不但降低了购买成本，而且降低了后期维护成本。

附图说明

图1是本实用新型所述用于电气火灾监控的感性和阻性负载共用信号处理器的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述用于电气火灾监控的感性和阻性负载共用信号处理器，包括信号放大电路11、电流信号转换电路12和功能转换电路13，信号放大电路11包括运算放大器A1、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，运算放大器A1的同相输入端与第三电阻R3的第一端连接，运算放大器A1的反相输入端分别与第四电阻R4的第一端和第二电阻R2的第一端连接，运算放大器A1的输出端、第二电阻R2的第二端和第一电阻R1的第一端相互连接，第一电阻R1的第二端与所述第一电容C1的第一端连接，运算放大器A1的正极电源输入端与放大器直流电源V1的正极连接，第三电阻R3的第二端、运算放大器A1的负极电源输入端和第一电容C1的第二端均接地，第一电容C1的两端为信号放大电路11的信号输出端；电流信号转换电路12包括第二电容C2和第五电阻R5，功能转换电路13包括第六电阻R6、第七电阻R7、、第三电容C3、转换开关K1和转换电源V2，第二电容C2的第一端、第五电阻R5的第一端、第七电阻R7的第一端均与第四电阻R4的第二端连接，第七电阻R7的第二端、第六电阻R6的第一端、第三电容C3的第一端和转换开关K1的第一端相互连接，转换开关K1的第二端与转换电源V1的正极输出端连接，第六电阻R6的第二端与运算放大器A1的同相输入端连接，第二电容C2的第二端、第五电阻R5的第二端、第三电容C3的第二端和转换开关K1的第一端均接地，第二电容C2的两端为所述信号处理器的信号输入端，用于输入负载信号。

下面通过分别在本信号处理器的信号输入端输入感性负载和阻性负载两种不同信号为例，对于本信号处理器的兼容性原理进行具体说明：

如图1所示，如果连接的是电流互感器即感性负载，则电流互感器检测到的交流电流信号通过R5转换为交流电压信号进入运算放大器A1，同时控制转换开关K1使其第一端电压为0V，此时信号放大电路处于交流放大状态，通过运算放大器A1放大后输出一个交流正玄半波信号。

如果连接的是温度传感器即阻性负载，则温度传感器直接输出电压信号进入运算放大器A1，控制转换开关K1使其第一端电压为高电压(比如3.3V)，此时，通过R6和R3分压、R7和R5分压得到两个不同的直流电压信号，此时信号放大电路处于直流放大状态，通过外接温度传感器根据温度的变化而形成的电阻的变化，导致R5的并联电阻关系发生变化，从而导致整个信号放大电路输出电压的变化。

由上可知，连接电流互感器和温度传感器只需要改变功能转换电路13的转换开关K1的状态，控制转换开关K1的第一端的输出电压，即可以实现两种不同传感器的连接和放大，和传统电路相比的主要优势就体现在不用再区分是温度传感器还是电流互感器，都能直接进行连接。其中的转换开关K1可以为手动机械开关，则需要由用户根据实际连接的负载类型来控制其输出信号是高电压还是低电压，转换开关K1也可以为自动电子开关，则通过对连接负载类型的自动监测和判断，自动控制其输出信号是高电压还是低电压，这两种方式都是现有技术可以轻易实现的，在此不再赘述。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种用于电气火灾监控的感性和阻性负载共用信号处理器，包括信号放大电路，所述信号放大电路包括运算放大器、第三电阻和第四电阻，所述运算放大器的同相输入端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端接地，所述运算放大器的反相输入端与所述第四电阻的第一端连接，其特征在于：所述信号处理器还包括电流信号转换电路和功能转换电路，所述电流信号转换电路包括第二电容和第五电阻，所述功能转换电路包括第六电阻、第七电阻、转换开关和转换电源，所述第二电容的第一端、所述第五电阻的第一端、所述第七电阻的第一端均与所述第四电阻的第二端连接，所述第七电阻的第二端、所述第六电阻的第一端和所述转换开关的第一端相互连接，所述转换开关的第二端与所述转换电源的正极输出端连接，所述第六电阻的第二端与所述运算放大器的同相输入端连接，所述第二电容的第二端、所述第五电阻的第二端和所述转换开关的第一端均接地，所述第二电容的两端为所述信号处理器的信号输入端。

2.根据权利要求1所述的用于电气火灾监控的感性和阻性负载共用信号处理器，其特征在于：所述信号处理器还包括第三电容，所述第三电容的第一端与所述转换开关的第一端连接，所述第三电容的第二端接地。