雙向風速傳感器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種雙向風速傳感器，包括外殼，所述外殼設置有光報警燈、懸掛器、蜂鳴器、電纜接頭和數碼顯示管，所述外殼底部設置有背靠背皮托管，所述背靠背皮托管包括面向風向的正壓端口和背向風向的負壓端口；所述外殼內設置有傳感器電路，所述傳感器電路包括可編程微處理器、連接數碼顯示管的驅動電路、連接光報警燈和蜂鳴器的聲光報警驅動電路、連接背靠背皮托管的微壓差傳感器、紅外遙控接收電路和CAN模塊。本實用新型專利技術采用微壓差原理檢測風速、CAN總線數字信號傳輸，適用于礦井或隧道中通風等場合。

Bidirectional wind speed sensor

The utility model discloses a bidirectional wind speed sensor, which comprises a shell, the shell is provided with a light warning lamp, hanger, buzzer, cable and digital display tube, the bottom of the shell is provided with back-to-back pitot tube, the back-to-back pitot tube including oriented direction of positive pressure and negative pressure port port back to the wind; the shell is provided with a sensor circuit, the sensor circuit includes a programmable microprocessor, connecting the digital display tube connected acousto-optic driving circuit, light warning lamp and buzzer alarm circuit, connected back-to-back pitot tube micro differential pressure sensor, infrared remote control receiver circuit and CAN module. The utility model adopts the micro pressure difference principle to detect the wind speed and the CAN bus digital signal transmission, which is suitable for the ventilation in the mine or tunnel.

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于煤礦安全監控自動化儀器儀表領域，涉及一種礦用雙向風速傳感器。
技術介紹
長期以來我國對煤礦或非煤礦礦井環境通風的檢測主要采用單向風速傳感器檢測的方式；這種檢測方式對井下反風或因瓦斯突出引起的反風檢測不到，存在著巨大的安全隱患。另外，傳感器傳輸信號為模擬信號傳輸方式。這種方式易受傳輸介質、環境電磁干擾等因素影響，從而使監測數據產生誤差。越來越不能適應現代化礦井的環境監控信息采集、傳輸、處理和現場控制的要求。
技術實現思路
本技術的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種采用微壓差原理檢測風速、CAN總線數字信號傳輸的雙向風速傳感器。本技術的目的是通過以下技術方案實現的。本技術的雙向風速傳感器，包括外殼，所述外殼設置有光報警燈、懸掛器、蜂鳴器、電纜接頭和數碼顯示管，所述外殼底部設置有背靠背皮托管，所述背靠背皮托管包括面向風向的正壓端口和背向風向的負壓端口；所述外殼內設置有傳感器電路，所述傳感器電路包括可編程微處理器、連接數碼顯示管的驅動電路、連接光報警燈和蜂鳴器的聲光報警驅動電路、連接背靠背皮托管的微壓差傳感器、紅外遙控接收電路和CAN模塊；所述可編程微處理器的電壓輸入端連接第一電源模塊，所述第一電源模塊的電壓輸入端連接電纜接頭，所述可編程微處理器的顯示輸出端連接驅動電路的信號輸入端，所述可編程微處理器的報警信號輸出端連接聲光報警驅動電路的信號輸入端，所述可編程微處理器的模擬量輸入端連接微壓差傳感器的電信號輸出端，所述微壓差傳感器的電壓輸入端連接有第二電源模塊，所述可編程微處理器的開關量數字信號輸入端連接紅外遙控接收電路的信號輸出端，所述可編程微處理器的CAN信號傳輸端連接CAN模塊，所述CAN模塊的總線信號傳輸端連接電纜接頭。所述聲光報警電路包括三極管，所述三極管的基極并聯有第一電阻和第二電阻，所述第一電阻連接可編程微處理器的報警信號輸出端，所述第二電阻接地，所述三極管的發射極接地，所述三極管的集電極連接有包含四個端口的接線端子，所述接線端子的第一端口連接光報警燈，第二端口接地，第三端口串聯第三電阻和蜂鳴器。所述紅外遙控接收電路包括紅外接收管，所述紅外接收管的電壓輸入端連接電源，所述紅外接收管的接地端接地，所述紅外接收管的輸出端連接可編程微處理器的開關量數字信號輸入端，所述紅外接收管的電壓輸入端和接地端并聯第一電容，所述紅外接收管的電壓輸入端和輸出端并聯第四電阻。所述微壓差傳感器的電壓輸入端連接第二電源模塊的輸出端，所述第二電源模塊的電壓輸入端連接電源正極，所述第二電源模塊的接地端和微壓差傳感器的接地端共同連接電源的負極，所述第二電源模塊的電壓輸入端和接地端之間并聯第二電容，所述微壓差傳感器的輸出端連接可編程微處理器的模擬量輸入端。所述光報警燈由發光二極管構成。與現有技術相比，本技術的技術方案所帶來的有益效果是：(1)本技術中，背靠背皮托管具有正、反方向的測量微壓差的功能，通過微壓差傳感器，可將壓力信號轉換為電信號，經可編程微處理器處理后，顯示輸出檢測值；(2)本技術中，摒棄了傳統的多路模擬電信號的傳輸模式，采用CAN信號現場總線傳輸方式，本技術監測數據采用主動上傳、多主競爭的方式，最大限度地降低了總線數據流量，極大地提升了系統的通信效率，并保證了監控系統數據采集的實時性；(3)本技術采用紅外線遙控方式設置工作參數，包括本技術的地址、高低報警門限、工作方式，還可以對監測值進行校準；(4)本技術中設置有連接了光報警器和蜂鳴器的聲光報警驅動電路，當監測值超過預先設定的門限時，發出聲光報警信號，光報警器和蜂鳴器工作報警；(5)本技術中采用CAN模塊，CAN節點具有故障自動閉鎖功能，當由于意外因素導致發送數據失敗累計超過一定次數后，該設備自動脫離總線，從而不會對總線上其它設備的正常通信造成任何影，同時CAN模塊局部網絡具有獨立運行能力，當網絡某處發生故障時，其它局部網絡可以繼續正常運行，從而極大地提高了網絡的可靠性。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖；圖2是本技術的原理框圖；圖3是圖2中聲光報警驅動電路圖；圖4是圖2中紅外遙控接收電路圖；圖5是圖2中微壓差傳感器的電路連接圖。附圖標記:1外殼；2光報警燈；3懸掛器；4蜂鳴器；5電纜接頭；6數碼顯示管；7背靠背皮托管；P+正壓端口；P-負壓端口；R1第一電阻；R2第二電阻；R3第三電阻；R4第四電阻；C1第一電容；C2第二電容；Q1三極管；J1接線端子；U1紅外接收管；UA1第二電源模塊；UA2微壓差傳感器。具體實施方式下面結合附圖對本技術作進一步的描述。本技術的雙向風速傳感器，本技術采用本安結構設計，如圖1所示，包括外殼1，所述外殼1采用不銹鋼材料制成，防護等級符合IP54要求，所述外殼1設置有光報警燈2、懸掛器3、蜂鳴器4、電纜接頭5和數碼顯示管6，所述光報警燈2由發光二極管構成，所述數碼顯示管6的型號可為TOP-8302，所述外殼1底部設置有背靠背皮托管7，所述背靠背皮托管7包括面向風向的正壓端口P+和背向風向的負壓端口P-。所述外殼1內設置有傳感器電路，如圖2所示，所述傳感器電路包括可編程微處理器、連接數碼顯示管的驅動電路、連接光報警燈2和蜂鳴器4的聲光報警驅動電路、連接背靠背皮托管7的微壓差傳感器、紅外遙控接收電路和CAN模塊。所述可編程微處理器的型號可選為PIC18F458，所述驅動電路可采用MC14489驅動芯片，所述微壓差傳感器的型號可選用INCH-D-4，所述CAN模塊的型號可選用MCP2551。所述可編程微處理器的電壓輸入端連接第一電源模塊，所述第一電源模塊的電壓輸入端連接電纜接頭5，通過電纜接頭5為電源模塊供電，進而為可編程微處理器供電。所述可編程微處理器的顯示輸出端連接驅動電路的信號輸入端，所述可編程微處理器的報警信號輸出端連接聲光報警驅動電路的信號輸入端，所述可編程微處理器的模擬量輸入端連接微壓差傳感器的電信號輸出端，所述微壓差傳感器的壓力檢測端口通過軟管連接背靠背皮托管，所述微壓差傳感器的電壓輸入端連接有第二電源模塊，所述可編程微處理器的開關量數字信號輸入端連接紅外遙控接收電路的信號輸出端，所述可編程微處理器的CAN信號傳輸端連接CAN模塊，所述CAN模塊的總線信號傳輸端連接電纜接頭5，用于將檢測數據定時主動傳送給主機或關聯設備。所述第一電源模塊的型號可選用LP2951，所述第二電源模塊的型號可選用7805。如圖3所示，所述聲光報警電路包括三極管Q1，所述三極管Q1的基極并聯有第一電阻R1和第二電阻R2，所述第一電阻R1連接圖2中可編程微處理器的報警信號輸出端，所述第二電阻R2接地，所述三極管Q1的發射極接地，所述三極管Q1的集電極連接有包含四個端口的接線端子J1，所述接線端子J1的第一端口連接圖2中所示的光報警燈2，第二端口接地，第三端口串聯第三電阻R3和圖2中所示的蜂鳴器4。如圖4所示，所述紅外遙控接收電路包括紅外接收管U1，所述紅外接收管U1的型號可選用為TSOP18，所述紅外接收管U1的電壓輸入端連接電源，為其供電，所述紅外接收管U1的接地端接地，所述紅外接收管U1的輸出端連接圖2中所示的可編程微處理器的開關量數字信號輸入端，所述紅外接收本文檔來自技高網...

【技術保護點】
雙向風速傳感器，包括外殼，所述外殼設置有光報警燈、懸掛器、蜂鳴器、電纜接頭和數碼顯示管，其特征在于，所述外殼底部設置有背靠背皮托管，所述背靠背皮托管包括面向風向的正壓端口和背向風向的負壓端口；所述外殼內設置有傳感器電路，所述傳感器電路包括可編程微處理器、連接數碼顯示管的驅動電路、連接光報警燈和蜂鳴器的聲光報警驅動電路、連接背靠背皮托管的微壓差傳感器、紅外遙控接收電路和CAN模塊；所述可編程微處理器的電壓輸入端連接第一電源模塊，所述第一電源模塊的電壓輸入端連接電纜接頭，所述可編程微處理器的顯示輸出端連接驅動電路的信號輸入端，所述可編程微處理器的報警信號輸出端連接聲光報警驅動電路的信號輸入端，所述可編程微處理器的模擬量輸入端連接微壓差傳感器的電信號輸出端，所述微壓差傳感器的電壓輸入端連接有第二電源模塊，所述可編程微處理器的開關量數字信號輸入端連接紅外遙控接收電路的信號輸出端，所述可編程微處理器的CAN信號傳輸端連接CAN模塊，所述CAN模塊的總線信號傳輸端連接電纜接頭。

【技術特征摘要】
1.雙向風速傳感器，包括外殼，所述外殼設置有光報警燈、懸掛器、蜂鳴器、電纜接頭和數碼顯示管，其特征在于，所述外殼底部設置有背靠背皮托管，所述背靠背皮托管包括面向風向的正壓端口和背向風向的負壓端口；所述外殼內設置有傳感器電路，所述傳感器電路包括可編程微處理器、連接數碼顯示管的驅動電路、連接光報警燈和蜂鳴器的聲光報警驅動電路、連接背靠背皮托管的微壓差傳感器、紅外遙控接收電路和CAN模塊；所述可編程微處理器的電壓輸入端連接第一電源模塊，所述第一電源模塊的電壓輸入端連接電纜接頭，所述可編程微處理器的顯示輸出端連接驅動電路的信號輸入端，所述可編程微處理器的報警信號輸出端連接聲光報警驅動電路的信號輸入端，所述可編程微處理器的模擬量輸入端連接微壓差傳感器的電信號輸出端，所述微壓差傳感器的電壓輸入端連接有第二電源模塊，所述可編程微處理器的開關量數字信號輸入端連接紅外遙控接收電路的信號輸出端，所述可編程微處理器的CAN信號傳輸端連接CAN模塊，所述CAN模塊的總線信號傳輸端連接電纜接頭。2.根據權利要求1所述的雙向風速傳感器，其特征在于，所述聲光報警電路包括三極管，所述三極管...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郝冀峰，周興東，
申請(專利權)人：天津中煤電子信息工程有限公司，
類型：新型
國別省市：天津;12