電氣自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)-傳感器在機(jī)車車軸檢測中的應(yīng)用(參考版)
2024-12-07 17:27本頁面
【正文】 4 [3] 陳梓城 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) . 。 我在這次的課題設(shè)計(jì)中收獲很多，謝謝指導(dǎo)老師的悉心指 導(dǎo)，我會(huì)更加努力的。拉近了我們與實(shí)踐之間的距離，讓我們更好的適應(yīng)未來的工作崗位。 這次設(shè)計(jì)的經(jīng)歷也使我終身受益，我感受到做設(shè)計(jì)是要真正用心去做的一件事，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會(huì) 有所突 破，那也就不叫畢業(yè)設(shè)計(jì)了。 圖 報(bào)警系統(tǒng)圖 16 5 總結(jié) 本論文在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，從課題的選擇到具體構(gòu)思和內(nèi)容，無不凝聚著老師的心血和汗水。 （ 2）自動(dòng)報(bào)警 自動(dòng)報(bào)警是利用檢測元件檢測到的危險(xiǎn)信號(hào)對報(bào)警裝置進(jìn)行控制，控制其工作與否，能夠直接或間接接收檢測元件發(fā)出的信號(hào)，并發(fā)出聲、光報(bào)警，同時(shí)可以聯(lián)動(dòng) 控制機(jī)車的運(yùn)行狀態(tài)，以供維修或維護(hù)人員進(jìn)行安全檢查或裝置更換，從而保障工作人員的人身和設(shè)備等的財(cái)產(chǎn)安全，避免降低不必要的損失。 (1)人工報(bào)警 一般裝置中都裝有用于人工報(bào)警的按鈕，按下此按鈕即進(jìn)行了人工報(bào)警。 報(bào)警器 報(bào)警器用于對危險(xiǎn)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換聲或光報(bào)警，以引起工作及保安人員的警覺并對機(jī)車裝置進(jìn)行必要的處理。各個(gè)區(qū)域報(bào)警控制器的電信號(hào)，通過電話線、電纜、光纜或無線電波傳到控制中心，同樣，控制中心的命令或指令回送到各個(gè)區(qū)域的報(bào)警值班室，一檢測器 信道 控制器 信道 報(bào)警中心 15 旦出現(xiàn)危險(xiǎn)情況，可以集中力量對危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行必要的處理并提示其他安全區(qū)域。 （ 3） 控制器 報(bào)警控制器是控制和處理信號(hào)的重要環(huán)節(jié)。 （ 2） 信道 信道是檢測電信號(hào)的傳輸通道。報(bào)警系統(tǒng)通常由檢測器、信號(hào)傳輸信道、報(bào)警器、控制器組成，如圖 41 所示。而對其車軸進(jìn)行狀態(tài)檢測和故障診斷 是確保高速機(jī)車安全運(yùn)行的重要手段。 14 4 報(bào)警系統(tǒng) 經(jīng)電壓比較器比較判斷傳感器檢測到扭力所轉(zhuǎn)化的電信號(hào)是足夠大并會(huì)對車軸造成損壞，如果該車軸所受到的扭力足以對車軸造成損壞則此時(shí)需要報(bào)警系統(tǒng)對此危險(xiǎn)情況進(jìn)行報(bào)警以警示工作人員或安保人員該對機(jī)車停機(jī)并進(jìn)行必要的檢修工作，以防止發(fā)生不必要的損壞。如果圖 5 中 RF=∞ ， R1=0 時(shí)，它就變成與圖 3（ b）一樣的比較器電路了。 從圖 4中可以看出，比較器電路就是一個(gè)運(yùn)算放大器電路處于開環(huán)狀態(tài)的差分放大器電路。增益成為無窮大，其電路圖就形成圖 4（ b）的樣子，差分放大器處于開環(huán)狀態(tài)，它就是比較器電路。若 R1=R2， R3=RF，則 Vout=RF/R1（ VAVB）， RF/R1 為放大器的增益。圖 4（ a）由運(yùn)算放大器組成的差分放大器電路，輸入電壓 VA 經(jīng)分壓器 RR3分 壓后接在同相端， VB通過輸入電阻 R1接在反相端， RF 為反饋電阻，若不考慮輸入失調(diào)電壓，則其輸出電壓 Vout 與 VA、 VB及 4個(gè)電阻的關(guān)系式為： Vout=（ 1+RF/R1） 比較器的工作原理 : 比較器是由運(yùn)算放大器發(fā)展而來的，比較器電路可以看作是運(yùn)算放大器的一種應(yīng)用電路。此 VB 稱為參考電壓、基準(zhǔn)電壓或閾值電 壓。 VB＞＞ VA 時(shí)， Vout 輸出飽和負(fù)電壓。圖 2（ a）是雙電源（正負(fù)電源）供電的比較器。與圖 1（ c）比較，其輸出電平 倒了一下。根據(jù)輸出電平的高低便可知道哪個(gè)電壓大。在時(shí)間 0～ t1 時(shí)， VA＞＞ VB；在 t1～ t2時(shí)， VB＞＞ VA；在 t2～ t3 時(shí)， VA＞＞ VB。另外有電源 V+及地（這是個(gè)單電源比較 11 器），同相端輸入電壓 VA，反相端輸入 VB。 簡單地說，電壓比較器是對兩個(gè)模擬電壓比較其大?。ㄒ灿袃蓚€(gè)數(shù)字電壓比較的，這里不介紹），并判斷出其中哪一個(gè)電壓高，如圖 1 所示。電壓比較器輸入是線性量，而輸出是開關(guān)（高低電平）量。 運(yùn)放，是通過反饋回路和輸入回路的確定 “ 運(yùn)算參數(shù) ” ，比如放大倍數(shù)，反饋量可以是輸出的電流或電壓的部分或全部。 簡單的電壓比較器結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，但是抗干擾能力差，因此我們就要對它進(jìn)行改進(jìn)。 電壓比較器的原理及作用 它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口 ，還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。進(jìn)行信號(hào)幅度比較時(shí)，輸入信號(hào)是連續(xù)變化的模擬量，但輸出電壓只有兩種狀態(tài)：整的最大值和負(fù)的最大值。 10 3 電壓比較器 由于機(jī)車車軸在一些正常情況下，如機(jī)車啟動(dòng)或停機(jī)也會(huì)照成車軸的晃動(dòng)而也產(chǎn)生微小的電信號(hào)但此信號(hào)非常微小不足以照成車軸的損壞因此需要一個(gè)參考電信號(hào)與車軸變形所產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行比較判斷是否需要報(bào)警并對機(jī)車做必要的控制。圖 為 SHM1150II 型集成功率放大器的外部接線圖。12V~177。 它的特點(diǎn)是，輸 出功率大、效率高，應(yīng)用十分方便，接上電源即可作為雙電源功率放大電路直接使用。整個(gè)電路依靠 RF 和 R2 引入負(fù)反饋來穩(wěn)定增益和靜態(tài)工作點(diǎn)。 9 圖 SHM1150II 型集成功率放大器內(nèi)部電路圖 由圖可見，集成功放由 VT1 和 VT2 組成差分形式的輸入級(jí)； VT4 和 R8 構(gòu)成電壓跟隨器； VT5 以電源流 I2 作為有源負(fù)載 構(gòu)成高增益的中間放大級(jí)，同時(shí)完成將
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