專利名稱：脈沖式大容量開關信號監(jiān)視裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子技術領域，特別涉及許多開關信號的監(jiān)視裝置。
現有市場上銷售的開關信號監(jiān)視裝置是用頻分制或雙音頻等進行地址信號編碼的監(jiān)視方式，脈沖方式的因誤碼嚴重一般不采用。其頻分制受頻率的限制只限于被監(jiān)視地址較少的情況，而雙音頻編碼方式又須用專用的集成電路芯片，在一般工業(yè)應用領域顯得成本太高，價格昂貴。
本實用新型的目的在于提供改進的脈沖式大容量開關信號監(jiān)視裝置，在保證可靠性的情況下，用普通集成芯片，使之成本大幅度的下降。
本實用新型的技術方案是這樣的整個裝置分為發(fā)信部分Ⅱ和收信部分Ⅰ。
發(fā)信部分由啟動電路，計數器，與門編碼電路，復位門，振蕩分頻器和地址信號延時門，優(yōu)先門輸出電路組成，計數器與復位門之間串接著與門編碼電路，在振蕩分頻器與優(yōu)先門、計數器之間串接著地址信號延遲門，優(yōu)先門的兩端輸入端分別接振蕩分頻器及地址信號延遲門的輸出端，其輸出端接輸出電路。
收信部分由前置放大器，計數器，譯碼驅動器，數顯器和音響告警電路組成，前置放大器與計數器之間串入了由電阻R5－R14，電容C3－C16，二極管D1－D4，非門F1－F15，與非門YF1－YF5及鎖相環(huán)電路LM567，電位器W，復位開關N組成的防誤電路。
上述發(fā)信部分的與門編碼電路由電阻R23、二極管D22－D2N組成，地址信號延遲門由電阻R27、電容C25、與非門YF21組成，載頻優(yōu)先門電路由電阻R26、電容C26及與非門YF22、與非門YH23組成，電阻R23一端及二極管D22－D2n的負極根據地址號碼大小選接在計數器的Q0－Q11上，R23的另一端及D22－D2n的正極均接在或門H3的同一個輸入端；電阻R27一端接振蕩分頻器的Q14，另一端與電容C25的一端同接在YF21的一個輸入端，電容C25的另一端接地，YF21的另一個輸入端根據地址需要選接振蕩分頻器的Q8－Q12中的一個，YF21的輸入端分別接至YF23的一個輸入端和地址信號分頻器的CLK端；電阻R26一端接正電源，另一端接電容C25和YF22的一個輸入端，電容C25另一端接地，YF22的另一個輸入端接振蕩分頻器的Q4端，YF22的輸出端接YF23的一個輸入端，YF23的輸出端接電阻R28。
上述發(fā)信電路中，計數器上接有計數值之和＞10且個位為零的與門編碼電路。
上述收信電路中所述防誤電路的電容C3的一端接Q1的集電極，另一端接F1的輸入端，F1的輸出端與F2的輸入端與C4的一端連接，F2的輸出端接二極管D1的負極，D2的正極接電阻R5、電容C5及F3的輸入端，R、C5的另一端接正電源，F3輸出端與F4的輸入端相連，F4的輸出端接電容C6和F5的輸入端，F5的輸出端接YF1的一個輸入端，C6的另一端接R6和F6的輸入端，電阻R6的另一端接正電源，F6的輸出端接F7的輸入端，F7的輸出端接YF1的另一個輸入端，YF1的輸出端接電容C7、F8的輸入端和YF2的一個輸入端，F8的輸出接二極管D2的正極，D2的負極接二極管D3負極，F9的輸入端及電阻R7，R7另一端接地，F9的輸出接電容C8，C8另一端接電阻R8和F10的輸入端，R8另一端接正電源，F10的輸出接二極管D3的正極和YF2的另一個輸入端，YF2的輸出接F1的輸入端，F11的輸出接YF3的一個輸入端，電容C4的另一端接鎖相環(huán)電路LM567的3號腳，LM567的1、2號腳分別接電容C9和C10，C9和C10的另一端接地，鎖相環(huán)電路LM567的5號腳接電阻R9，R9另一端接電位器W，W的另一端接鎖相環(huán)電路LM567的6號腳和電容C11，C11另一端接地，鎖相環(huán)電路LM567的第8腳接電容C12、電阻R10及二極管D4負極，C12另一端接地R10另一端接正電源，D4的正極接電容C13、電阻R11及F12的輸入端，C13另一端接地，R11另一端接正電源F12的輸出端接YF3的另一個輸入端，YF3的輸出端接F13的輸入端和計數器CD4017的14號腳，F13的輸出端接F14的輸入端，F14的輸出端接電容C14，C14的另一端接電阻R13及YF4的一個輸入端，R13另一端接正電源YF4的另一輸入端接YF5的輸出端，YF5的另一輸入端接復位開關N、電容C15及電阻R12，N和C15另一端接地，R12另一端接正電源，YF4的輸出端接YF5、F15、F16的輸入端及二極管D6的負極，F15的輸出端接電容C16，C16的另一端接電阻R14，R14的另一端接地，F16的輸出端接計數器CD4017的15號腳，最后由CD4017的12腳輸出與具體地址準確對應的脈沖數目。
電路工作原理如下。
當被監(jiān)視的開關信號出現時，啟動電路的或門H1輸出負脈沖，單穩(wěn)態(tài)電路由或門H2輸出“0”電平，復位門或門H3輸出“0”電平，啟動振蕩分頻器，振蕩分頻器則從優(yōu)先門的YF2輸出同步載頻信號，經輸出電路輸出同步載頻功率信號，經過同步載頻周期－－
載的210倍延遲，振蕩分頻器的Q14端變?yōu)椤?”電平，地址信號延遲門YF1的輸出端便輸出占空比為11的地址信號頻率，與此同時地址信號脈沖計數器CD4040便開始對代表地址的信號脈沖計數，優(yōu)先門和輸出電路的射隨器便改為輸出被地址信號調制的載波信號。編碼的原理是計數器在計數過程中，十二個輸出端Q0－Q11分別在計到20－211個脈沖時翻為“1”電平，若要編81號地址，就用Q0、Q4、Q6三個端子，Q6接R3、Q4、Q0均接二極管的負端，20＋24＋26＝1＋16＋64＝81，當計數器正好計到代表81號地址的81個脈沖時，Q0、Q4、Q6同時為“1”電平，與門編碼器輸出為“1”電平，復位器便輸出使振蕩分頻器CD4060停振的“1”電平。在本實施例的編碼中采取將代表地址信號的總脈沖個數人為提高一位數，如上述81號地址不是計81個脈沖總數，而是815個脈沖總數，從而使防誤碼上了一個檔次。
整個發(fā)信過程結束，接著啟動電路的單穩(wěn)態(tài)電路由于R22對C22的充電至或門H2的閥值便恢復到靜止狀態(tài)，H2輸出端呈“1”電平，使地址信號脈沖計數器CD4040清零，與門編碼電路使或門H3輸出保持“1”電平，CD4060保持停振狀態(tài)。
在發(fā)信部分由優(yōu)先門發(fā)出同步載頻信號的同時，收信部分的前置放大順便將這個信號放大，送入防誤碼電路。防誤碼電路有三個主要措施1 先對信號載頻率進行識別，這樣無工作信號發(fā)出時，外界的干撓就難以對收信部分影響；2 再對地址信號的脈沖寬度進行識別；3 最后是在頻率、寬度同時被認可后，消除地址信號的脈沖總數的個位數，使地址信號誤碼率提高一個數量級。放大器輸出信號經F1反相整型后由電容C4送入鎖相環(huán)電路LM567為核心的鑒頻電路，經鎖相環(huán)電路LM567對該信號與其鎖相中心頻率比較認可后，由LM567的8號腳輸出“0”電平，啟動由R11、C13和F12組成的單穩(wěn)態(tài)電路，F12的輸出端輸出“1”電平將YF3啟開，以等待延遲到來的地址信號，當優(yōu)先門輸出的同步載頻結束后，地址信號脈沖便調制到載頻上，脈沖調制信號由F1和F2整型送入由二極管D1、電阻R5、電容C5、F3組成的脈沖調制檢波器檢出地址，信號送入F4整型輸入由電容C6、電阻R6、F5、F6、F7、YF1組成的寬通濾波器，只有當F4輸出的負脈沖的寬度大于電容C6、電阻R6組成的單穩(wěn)態(tài)的暫態(tài)時間
1時，YF1才有負脈沖輸出，這個負脈沖信號經過由F8、F9、F10、YF2、二極管D2、D3、電阻R7、R8及電容C8組成的窄通濾波器，只有當信號的脈寬窄于由C8、R8、F10組成的單穩(wěn)態(tài)電路的暫態(tài)時 2時YF2才有負脈沖輸出然后由F11反相輸出正信號脈沖，本監(jiān)視裝置的發(fā)信地址信號頻率的占空比設計為11，經過收信部分防誤電路的調制脈沖檢波器從F4輸出的地址信號脈沖的寬度
S＞
L且
S＜
1＋
2，保證地址脈沖信號順利通過而抑制其它寬度的干撓信號，地址信號通過上述鑒寬電路后送入YF3，由于YF3的另一種輸入端已有從鎖相環(huán)電路LM567為核心的鑒頻電路送來的“1”電平，故地址信號就順利通過YF3，一路送入計數器CD4017的輸入端14號腳，代表81號地址的815個脈沖，在這里由十計數器CD4017除以十，消除個位，輸出必是81個脈沖，個別通過鑒頻、鑒寬的強干撓信號被徹底消除，最后普通計數顯示器顯示的就是被還原的81號地址。YF3輸出的地址信號另一路經F13、F14整形，通過C14觸發(fā)由YF4、YF5為主組成的RS觸發(fā)器，其Q端一路經F16解除CD4017的清零和啟動音響告警電路，另一路在整機復位開關N閉合時RS觸發(fā)器復位，同時經F15向C16、R14組成的微分電路向普通計數顯示電路提供清零脈沖。
本實用新型的積極效果是由于采用獨特的脈沖發(fā)信和收信的鑒頻、鑒寬電路，特別是再加上非常規(guī)的脈沖個數編碼方式及相關與門編碼電路，克服了頻分制占用頻率多和雙音編碼電路復雜、要專用芯片因而價格昂貴的缺點，只用兩個頻率即能對任意多個地址進行監(jiān)視。由于本實施例采用鑒別載頻頻率、鑒別信號脈沖寬度以及先“加個位”后消除個位的三道誤碼防線，故具有極強的抗干撓能力，對各地址的監(jiān)視準確無誤，其成本僅有雙音頻方案的1／5左右。


圖1，本實用新型的電原理框圖。
圖2，發(fā)信部分的電路圖。
圖3，收信部分中的防誤電路圖。
本實用新型的脈沖式開關信號監(jiān)視裝置，器件選擇可以考慮如下發(fā)信部分使用進口芯片CD4071、CD4011、CD4060、CD4040四片，二極管用進口管IN4148，三極管用9014，加少許阻容元件，晶體是穩(wěn)定振蕩頻率的關鍵，不宜采用阻容振蕩器，一般情況下無需調整。主機部分前置放大器用普通進口三極管為主的阻容放大器。防誤電路F1－F6用進口芯片CD4069，F7－F9加YF1、F10－F12加YF2、YF3－YF5各用一片芯片CD4011，F13－F16用三分之二片CD4069，剩余的三分一用作音響告警電路。鎖相環(huán)芯片用LM567，“消個位”用芯片CD4017作除十用，普通的計數、譯碼、驅動用CD4553和CD4543各一片組成掃描式電路，主要調整部分是由電阻R5與電容C5、電阻R6與電容C6、電阻R8與電容C8構成的三個時間常數，在分機晶體的頻率一定時這三個常數只要按已知值裝也須調整，最后就是調整電位器W使LM567的中心頻率與晶體的諧振頻率一致。
權利要求1.脈沖式大容量開關信號監(jiān)視裝置，其特征在于發(fā)信部分由啟動電路，計數器，與門編碼電路，復位門，振蕩分頻器和地址信號延時門，優(yōu)先門輸出電路組成，計數器與復位門之間串接著與門編碼電路，在振蕩分頻器與優(yōu)先門、計數器之間串接著地址信號延遲門，優(yōu)先門的兩端輸入端分別接振蕩分頻器及地址信號延遲門的輸出端，其輸出端接輸出電路。
2.如權利要求1所述的監(jiān)視裝置，其特征在于發(fā)信部分的與門編碼電路由電阻R23、二極管D22－D2N組成，地址信號延遲門由電阻R27、電容C25、與非門YF21組成，載頻優(yōu)先門電路由電阻R26、電容C26及與非門YF22、與非門YH23組成，電阻R23一端及二極管D22－D2n的負極根據地址號碼大小選接在計數器的Q0－Q11上，R23的另一端及D22－D2n的正極均接在或門H3的同一個輸入端，電阻R27一端接振蕩分頻器的Q14，另一端與電容C25的一端同接在YF21的一個輸入端，電容C25的另一端接地，YF21的另一個輸入端根據地址需要選接振蕩分頻器的Q8－Q12中的一個，YF21的輸入端分別接至YF23的一個輸入端和地址信號分頻器的CLK端，電阻R26一端接正電源，另一端接電容C25和YF22的一個輸入端，電容C5另一端接地，YF22的另一個輸入端接振蕩分頻器的Q4端，YF22的輸出端接YF23的一個輸入端，YF23的輸出端接電阻R28。
3.如權利要求1、2所述的監(jiān)視裝置，其特征在于發(fā)信電路中，計數器上接有計數值之和＞10且個位為零的與門編碼電路。
4.脈沖式大容量開關信號監(jiān)視裝置，其特征在于收信部分由前置放大器，計數器，譯碼驅動器，數顯器和音響告警電路組成，前置放大器與計數器之間串入了由電阻R5－R14，電容C3－C16，二極管D1－D4，非門F1－F15，與非門YF1－YF5及鎖相環(huán)電路LM567，電位器W，復位開關N組成的防誤電路。
5.如權利要求4所述的監(jiān)視裝置，其特征在于收信電路中所述防誤電路的電容C3的一端接Q1的集電極，另一端接F1的輸入端，F1的輸出端與F2的輸入端與C4的一端連接，F2的輸出端接二極管D1的負極，D2的正極接電阻R5、電容C5及F3的輸入端，R5、C5的另一端接正電源，F3輸出端與F4的輸入端相連，F4的輸出端接電容C6和F5的輸入端，F5的輸出端接YF1的一個輸入端，C6的另一端接R6和F6的輸入端，電阻R6的另一端接正電源，F6的輸出端接F7的輸入端，F7的輸出端接YF1的另一個輸入端，YF1的輸出端接電容C7、F8的輸入端和YF2的一個輸入端，F8的輸出接二極管D2的正極，D2的負極接二極管D3負極，F9的輸入端及電阻R7，R7另一端接地，F9的輸出接電容C8，C8另一端接電阻R8和F10的輸入端，R8另一端接正電源，F10的輸出接二極管D3的正極和YF2的另一個輸入端，YF2的輸出接F1的輸入端，F11的輸出接YF3的一個輸入端，電容C4的另一端接鎖相環(huán)電路LM567的3號腳，LM567的1、2號腳分別接電容C9和C10，C9和C10Z的另一端接地，鎖相環(huán)電路LM567的5號腳接電阻R9，R9另一端接電位器W，W的另一端接鎖相環(huán)電路LM567的6號腳和電容C11，C11另一端接地，鎖相環(huán)電路LM567的第8腳接電容C12、電阻R10及二極管D4負極，C12另一端接地T10另一端接正電源，D4的正極接電容C13、電阻R11及F12的輸入端，C13另一端接地，T11另一端接正電源F12的輸出端接YF3的另一個輸入端，YF3的輸出端接F13的輸入端和計數器CD4017的14號腳，F13的輸出端接F14的輸入端，F14的輸出端接電容C14，C14的另一端接電阻R13及YF4的一個輸入端，R13另一端接正電源YF4的另一輸入端接YF5的輸出端，YF5的另一輸入端接復位開關N、電容C15及電阻R12，N和C15另一端接地，R12另一端接正電源，YF4的輸出端接YF5、F15、F16的輸入端及二極管D6的負極，F15的輸出端接電容C16，C16的另一端接電阻R14，R14的另一端接地，F16的輸出端接計數器CD4017的15號腳，最后由CD4017的12腳輸出與具體地址準確對應的脈沖數目。
專利摘要脈沖式大容量開關信號監(jiān)視裝置，分為發(fā)信部分和收信部分。發(fā)信部分由啟動電路，計數器，與門編碼電路，復位門，振蕩分頻器和地址信號延時門，優(yōu)先門輸出電路組成，計數器與復位門之串接著與門編碼電路，收信部分由前置放大器，計數器，譯碼驅動器，數顯器和音響告警電路組成，前置放大器與計數器之間串入了由電阻R
文檔編號H03K21/00GK2177305SQ9324809
公開日1994年9月14日 申請日期1993年12月28日 優(yōu)先權日1993年12月28日
發(fā)明者歐陽飛龍 申請人:孝感電力實業(yè)總公司