电源分压电路РA/D转换ATmega16LР为了滤除杂质信号,本电路加入了瞬态抑制二极管和滤波电容。为使A/D转换结果更加准确,TLC2543I正基准电压由REF3040产生。REF3040能够精确输出4.096 V电压,50 ppm/℃漂移,50 uA 静态电流。TLC2543I和ATmega16L间加入高速光耦6N137进行隔离,使电路工作更加稳定可靠。Р张力数据采集发射器位于上下运动的提升机上,所以供电电源必须为移动电源,而且必须有容量大、重量轻、安全可靠等特点。选用镍氢电池作为数据采集和发射器的供电电池,容量为60 AH,电压等级为14.6 V,电源通过12 V稳压隔离单元和5 V稳压单元得出12 V和5 V的电压作为张力油压传感器和采集发送模块的电源。根据功率计算,该电池能保证发射装置可靠工作30天。Р张力油压传感器安装在张力平衡油缸上,必须由本安电源进行供电,经12V稳压单元后的电源并不是本安电源,必须采取限流措施使其符合本安要求。电路选用50欧姆6W限流电阻,可以计算短路电流I=U/R=0.24A,选取安全系数为1.5,则电流增加到0.24*1.5=0.36A。根据GB3836.4-2000图A1可以查出,12V电源供电情况下最小点燃电流为1A,本安电路设计满足本安要求。实际制作的电路板如图5所示。Р3.2.2 采集发射装置防爆柜设计Р根据《煤矿安全规程》规定,张力采集发射器需要进行防爆设计。由于供电电池需要经常取下来充电,为方便充电,将张力油压数据采集发射器设计为两个部分:电池箱和电路箱。电池箱进行防爆设计,对电路箱进行本安设计。电池箱和电路箱中间使用矿用本安快速接头连接,实物如图6所示。Р根据防爆电气要求,设计了电池防爆箱和采集发射器本安箱,三视图分别如图7,8所示。Р图5 张力数据采集电路板实物图Р图6 张力数据采集发射装置实物图Р图7 电池防爆箱三视图
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