一种专用与拖拉机压磁感应传感器电源电路制造技术

本发明专利技术公开了一种拖拉机压磁感应电源电路，其特征是：输入电源与拖拉机上的蓄电池连接，所述电源电路包括前级电源电路和末级电源电路；所述前级电路实现24V电压向5V电压的转换；所述末级电路实现5V电压向3.3V电压的转换；所述前级电路还实现将24V电压转化为15V；所述末级电路还实现将+15V电压转换为‑15V电压。采用本发明专利技术提供的电源电路，能够有效实现拖拉机上剪应力传感器的供电需求，进而更好地实现拖拉机传感器的剪应力感应。

【技术实现步骤摘要】
一种专用与拖拉机压磁感应传感器电源电路
本专利技术涉及农用机械领域，特别是涉及一种专用与拖拉机压磁感应传感器电源电路。
技术介绍
为了适应各种农具及其不同的作业条件，目前大多数轮式拖拉机上一般都采用三种调节方式：力调节、位调节、高度调节，近几年国外拖拉机还采用了扭矩调节、压力调节、综合调节。力调节是以维持拖拉机发动机负荷平稳为目的，用于调节农具的牵引力，是通过阻力控制系统来实现的，阻力控制系统是电液悬挂系统的一个非常重要的子系统。传统的拖拉机采用简单的液压装置作为农具提升的动力，控制部分为机械式，由驾驶员通过操纵手柄和一套杆件机构以位移量的形式输入信号，输出量则是通过弹簧、凸轮和力、位调节杠杆机构转换成的位移量，从而实现操纵主控制阀对农具位置的调整。机械控制的液压悬挂系统采用杆件和弹性元件，结构比较复杂，弹性元件的迟滞、机械摩擦和杆件的胀缩会影响调节性能，且由于受土壤条件的变化、液压悬挂机构的非线性等不确定因素的影响，传统液压悬挂机构的工作质量不高，因此造成了系统的精确控制模型的建立比较困难，且不利于实现拖拉机机组作业的自动化和智能化。目前，电液悬挂系统已取代拖拉机传统的液压悬挂机构。但是目前电液悬挂系统的设置最主要的问题在于如何建立机械位移、以及拖拉机阻力情况到电信号的转换，由于拖拉机本身特殊的电源环境，如何设计电源电路，使传感器运行过程，能够合适地实现磁路转换并形成电信号输出。而建立这种传感系统，首先需要解决的是实现电源系统的配合，如何将拖拉机上的电源环境改进成为适合传感器运行的工作环境，是目前技术人员需要解决的问题，因此本领域技术人员致力于开发一种适用于拖拉机电压系统的拖拉机压磁感应电源电路。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种适用于拖拉机电压系统的拖拉机压磁感应电源电路。为实现上述目的，本专利技术提供了一种拖拉机压磁感应电源电路，输入电源与拖拉机上的24V蓄电池连接，所述电源电路包括前级电源电路和末级电源电路；所述前级电路实现24V电压向5V电压的转换；所述末级电路实现5V电压向3.3V电压的转换；所述前级电路还实现将24V电压转化为15V；所述末级电路还实现将+15V电压转换为-15V电压。较优的，所述电源电路中设置有用于保护所述蓄电池极性的二级管。较优的，所述基准参考电压设置为3V。较优的，所述前级电路包括三端正电压稳压芯片和输出电压芯片；所述三端正电压稳压芯片采用L7815；所述输出电压芯片采用DCDC_S5；所述末级电路包括电荷泵电压反转器和低压差模拟电源；所述电荷泵电压反转器设置为ICL7662CPA；所述低压差模拟电源设置为SPX1117；所述电源系统电路还包括AD转换基准源电压电路，包括基准源电压输出芯片，所述基准源电压输出芯片设置为AD530ART。较优的，所述电源电路向数字地、模拟地和信号地分别供电，然后利用零欧姆电阻串联供地。本专利技术的有益效果是：由于输入电源直接来自拖拉机上的24V车载蓄电池，电路上外加二极管以保护电池极性。通过芯片变压，提供电压5V、3.3V，其中3.3V为LPC2378芯片的CPU操作电压和I/O操作电压以及电平转换器SP3232的工作电压，隔离的5V为外围接口电路使用。信号放大电路和信号有效值变换电路都需要一个±15V的参考电压，所以系统中还要设计一个±15V的电源电路，另外A/D转换电路设定一个3V的基准电压。LPC2378芯片引脚接口部分的供电采取了共地的方案，而数字地、模拟地和信号地先分隔各自走线，再用0欧姆电阻串联供地，有效地降低数字地上的高频噪声对模拟地和信号地的干扰。采用本专利技术提供的电源电路，能够有效实现拖拉机上剪应力传感器的供电需求，进而更好地实现拖拉机传感器的剪应力感应。附图说明图1是本专利技术提供的电源电路前级电路硬件原理图。图2是本专利技术提供的电源电路末级电路硬件原理图。图3是电信号输出控制电路中基准源电压电路硬件原理图。图4是利用本专利技术的电源系统实现传感器电信号输出控制电路组成图。图5是电信号输出控制电路中复位及存储电路硬件原理图。图6是电信号输出控制电路中信号放大与有效值变换硬件电路原理图。图7是拖拉机阻力检测装置的结构示意图。图8是图7中B向剖视图。图9是图7的阻力检测装置在电液悬挂系统的安装位置图。图10是拖拉机阻力检测装置的等效电路图。图11是CAN报文发送流程图。图12是CAN报文接收流程图。图13是CAN数据的接收过程图。图14是CAN通信链路的初始化流程图。图15是串口通信的收发流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：如图1至图3所示，一种拖拉机压磁感应电源电路，输入电源与拖拉机上的蓄电池连接，电源电路包括前级电源电路和末级电源电路；前级电路实现24V电压向5V电压的转换；末级电路实现5V电压向3.3V电压的转换；前级电路还实现将24V电压转化为15V；末级电路还实现将+15V电压转换为-15V电压。进一步的，电源电路中设置有用于保护蓄电池极性的二级管。进一步的，基准参考电压设置为3V。进一步的，前级电路包括三端正电压稳压芯片和输出电压芯片；三端正电压稳压芯片采用L7815；输出电压芯片采用DCDC_S5；末级电路包括电荷泵电压反转器和低压差模拟电源；电荷泵电压反转器设置为ICL7662CPA；低压差模拟电源设置为SPX1117；电源系统电路还包括AD转换基准源电压电路，包括基准源电压输出芯片，基准源电压输出芯片设置为AD530ART。进一步的，电源电路向数字地、模拟地和信号地分别供电，然后利用零欧姆电阻串联供地。由于输入电源直接来自拖拉机上的24V车载蓄电池，电路上外加二极管以保护电池极性。通过芯片变压，提供电压5V、3.3V，其中3.3V为LPC2378芯片的CPU操作电压和I/O操作电压以及电平转换器SP3232的工作电压，隔离的5V为外围接口电路使用。信号放大电路和信号有效值变换电路都需要一个±15V的参考电压，所以系统中还要设计一个±15V的电源电路，另外A/D转换电路设定一个3V的基准电压。LPC2378芯片引脚接口部分的供电采取了共地的方案，而数字地、模拟地和信号地先分隔各自走线，再用0欧姆电阻串联供地，有效地降低数字地上的高频噪声对模拟地和信号地的干扰。本系统主要采用两级供电方式，即前级电源电路和末级电源电路，前级电源电路的功能是把蓄电池提供的24VDC电源电压转换为5VDC的电压，为下一级电压转换做好准备，同时也为系统中需要5VDC的元器件提供电源，同时24VDC电源电压转换为+15VDC；末级电源电路的功能是把5VDC的电源电压转换为3.3VDC为系统供电和把+15VDC电压转换为-15VDC为信号放大电路提供±15VDC的参考电压。前级电源电路中选择输出+15VDC的三端正电压稳压芯片L7815和输出5V的DCDC_S5。LM7805是一种三端集成稳压器，它提高了整个控制系统的可靠性。所谓集成稳压器一般是指把经过整流的不稳定电压转换成为稳定的输出电压的集成电路。这类器件具有较好的电压调整特性、负载调整特性、抑制输入电压交流成分特性、温度稳定性和过热、过电流及安全工作区自动保护功能。前级电源电路的原理图如图1所示。如图2，末级电路中选用电荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拖拉机压磁感应电源电路，其特征是：输入电源与拖拉机上的蓄电池连接，所述电源电路包括前级电源电路和末级电源电路；所述前级电路实现24V电压向5V电压的转换；所述末级电路实现5V电压向3.3V电压的转换；所述前级电路还实现将24V电压转化为15V；所述末级电路还实现将+15V电压转换为‑15V电压。

【技术特征摘要】
1.一种拖拉机压磁感应电源电路，其特征是：输入电源与拖拉机上的蓄电池连接，所述电源电路包括前级电源电路和末级电源电路；所述前级电路实现24V电压向5V电压的转换；所述末级电路实现5V电压向3.3V电压的转换；所述前级电路还实现将24V电压转化为15V；所述末级电路还实现将+15V电压转换为-15V电压。2.如权利要求1所述的拖拉机压磁感应电源电路，其特征是：所述电源电路中设置有用于保护所述蓄电池极性的二级管。3.如权利要求1所述的拖拉机压磁感应电源电路，其特征是：所述基准参考电压设置为3V。4.如权利要求1所述的拖拉机压磁感...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，李明生，叶进，杨仕，柳剑，曾百功，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50