[发明专利]自动导引车电量检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及自动导引车功能单元，具体地说是一种在自动导引车控制系统上使用的、对车载电池组的充放电电量进行测量显示、实时指示工作状态、并按照设定输出逻辑信号的电量检测装置。

背景技术

现有的自动导引车控制系统中，通常采用传统方案设计的电量检测装置。传统方案中，采用的精密运算放大器精度相对较低，出厂前需要手工调零，工作电压处于±12V之间；模数转换器工作电压处于-12V到+5V之间，转换时间较长；用于输出逻辑信号的继电器与主控制器不隔离，动作时对主控制器造成干扰；掉电存储功能是通过检测电源电压跌落，向主控制器发出中断请求，由主控制器操作存储器完成参数的存储，这需要精密的分压电阻、检测门限一致的电源监控器和高速存储器，否则容易造成参数无法存储、电量检测装置不能工作的状态。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供一种可以自动区别两种充电状态的自动导引车电量检测装置。它采用自带看门狗的主控制器，在原有功能的基础上，大幅提高了检测精度和可靠性，使该电量检测装置安装更简单，抗干扰能力强。

本发明技术方案包括：

一主控制器U1，配有晶振电路和用来设置电量检测参数的按键电路，通过采样信号的极性和大小计算出充放电电量；

一铁电存储器电路，输入与主控制器通讯，用于掉电存储；

一模数转换电路，信号输入端与运放电路中第1仪表运放输出端连接，将模拟信号转换为数字信号后输出与主控制器通讯；

一数码显示电路，通过锁存器与主控制器通讯，将充放电电量通过数码管显示输出；

一I/O输出电路，通过I/O锁存器与主控制器通讯，输出通过继电器与外部需检测电量的设备连接；

一运放电路，输入端接至外部采样信号，放大采样信号，输出信号为模数转换电路的输入信号；

一基准电压电路，通过基准电源与运放电路、模数转换电路相连，提供基准电压；基准电源通过电源转换电路分别与主控制器、按键电路、铁电存储电路、数码显示电路和I/O输出电路连接，提供基准电压。

其中：所述铁电存储器电路由铁电存储器、二极管、电容组成，其中铁电存储器的输入输出端与主控制器的输入输出端连接；电解电容陶瓷电容与二极管组成桥式结构，并联于电源VCC端和铁电存储器的接地端之间。

所述模数转换电路由模数转换器和第11电阻组成，模数转换器的输入输出端与主控制器的输入输出端连接，模数转换器的基准端与基准电源的第2输出端连接，模数转换器的信号输入端与运放电路中第2仪表运放的第2输出端连接；第11电阻并联在模数转换器的电源端和输入端之间。

所述数码显示电路由第1、2锁存器、第1～8电阻、第1～8数码管组成，第1、2锁存器的输入端接至主控制器的输出端；第1锁存器的输出端接至第1～8数码管的接地端；第2锁存器的输出端通过第1～8电阻分别接至第1～8数码管的数据输入端。

所述I/O输出电路由锁存器、第1～7限流电阻、指示灯、第1～4光电耦合器、第1～4继电器、第1～4二极管、第1～4电阻、第1～4发光管组成，其中锁存器的输入端与主控制器的输出端连接，锁存器的输出端通过第1～7限流电阻分别与指示灯、第1指示灯、第2指示灯及第1～4光电耦合器的输入端相连；第1～4光电耦合器的输出端正极接至第1～4继电器的控制端负极，第1～4二极管串接第1～4电阻后并联于第1～4继电器的正负控制端，第1～4继电器通过开关接至外部需检测电量的设备。

所述运放电路包括第1～2仪表运放，其中第1仪表运放的输入端经仪表瓷片电容接至外部采样信号第2仪表运放经第24跟随电阻与模数转换器相连；仪表运放经第20仪表电阻与第2仪表运放的第1反相输入端相连；第1～2仪表运放经第20～21跟随电阻与基准电源相连。其中第10仪表电阻并联于第1仪表运放的放大端及输入端之间；第11仪表瓷片电容和第11仪表钽电容并联于仪表运放的电源端与模拟地之间；第20仪表瓷片电容和第12仪表钽电容并联于第1仪表运放的接地端与基准输入端之间；第2仪表运放的第2输出端接至模数转换器的信号输入端；第2跟随电阻并联于第2仪表运放的第1反相输入端与第1输出端之间；第23跟随电阻并联于精密跟随运放的第1输出端与第2反相输入端之间；跟随瓷片电容并联于第2仪表运放的第2反相输入端与第2同相输入端之间。