一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿用电子检测技术领域，更具体地说，涉及一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器。
【背景技术】
[0002]矿车是煤矿生产必不可少的重要设备或运输工具，无论大、中、小型煤矿都需要使用，它是矿山中输送煤、矿石和废石等散状物料的窄轨铁路搬运车辆，一般须用机车或绞车牵引。对一个正常生产的煤矿来说，矿车、机车或绞车数量众多得分布在井下各个地方运行，井下的工作环境又是黑暗的，矿井灯等照明工具只能在一定范围内起到作用，为了防止井下矿车机车追尾、乳人等事故的发生，需要在轨道布置矿车位置检测装置，实时显示车辆通过信息，以起到提醒警示的作用。
[0003]目前矿车等检测通常使用电感线圈检测方式，这种方法受到检测方式限制一般检测距离过小，传统的电感线圈检测方式检测距离只能检测3?5cm范围内通过的矿车。同时由于矿下现场施工要求及环境限制，传统设备的安装难度很大，一般情况下，电感线圈传感器安装在轨道侧，因受到过往矿车的磨损或矿车掉道等对设备的损害而寿命不长久。
[0004]矿车通过时会对地磁场产生干扰，磁阻传感器是通过检测地磁场信号受到的干扰情况来检测是否有车辆通过的，这种方式能够检测到50cm范围内的矿车通过信号，而且其安装在车辆经过路径或浅埋地表下都可可靠检测上方经过的车辆，可解决矿下环境的车辆检测距离近及安装困难、寿命不长的缺点。经检索，现有技术已经有采用磁阻传感器检测煤矿行业矿车位置的方法，中国专利申请号:201320415567.6，申请日:2013年7月13日，发明创造名称为:智能地磁车辆传感器，该申请案公开的装置可用于道路、停车场车辆的检测以及煤矿行业矿车的检测，包括微处理器CPU1、微处理器CPU2、通讯接口模块、开关量输出模块、状态指示模块和参数设置模块，微处理器CPUl内集成磁阻传感器、放大器和A/D转换器，处理器CPUl与微处理器CPU2互连，微处理器CPU2分别与状态指示模块和开关量输出模块相连，微处理器CPU2与通讯接口模块互联，参数设置模块与微处理器CPU2相连。该技术方案采用双CPU结构控制，实现了智能化，但是对矿用车辆的检测信号不够精确。
【实用新型内容】
[0005]1.实用新型要解决的技术问题
[0006]本实用新型的目的在于克服现有技术上述问题的不足，提供了一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器。采用本实用新型的技术方案，巨磁阻传感器检测范围广、易安装，其检测到的信号经过3级运算放大器处理，保证了输出信号的精确，且控制模块通过控制电压调整电路使运算放大器的工作维持最佳状态，输出信号更加精确。
[0007]2.技术方案
[0008]为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0009]本实用新型的一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，包括电源模块、巨磁阻传感器、采集控制模块、放大调整模块和输出模块，所述的电源模块与采集控制模块相连，所述的巨磁阻传感器、放大调整模块、采集控制模块、输出模块依次相连；
[0010]其中，所述的放大调整模块包括一级放大器、二级放大器、三级放大器、射极跟随器、第一电压调整电路、第二电压调整电路和第三电压调整电路，所述的巨磁阻传感器、一级放大器、二级放大器、三级放大器、射极跟随器依次相连，所述的一级放大器、二级放大器、三级放大器、射极跟随器的输出端均与采集控制模块连接，所述的采集控制模块通过第一电压调整电路与一级放大器输入端相连，所述的采集控制模块通过第二电压调整电路与二级放大器输入端相连，所述的采集控制模块通过第三电压调整电路与三级放大器输入端相连。
[0011]作为本实用新型更进一步的改进，所述的采集控制模块采用单片机。
[0012]作为本实用新型更进一步的改进，所述的输出模块为开关量输出。
[0013]作为本实用新型更进一步的改进，所述的输出模块为继电器。
[0014]作为本实用新型更进一步的改进，还包括调屏，所述的调屏与继电器相连。
[0015]3.有益效果
[0016]采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0017](I)本实用新型的一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，采用巨磁阻传感器进行矿车经过时的地磁扰动特征采集，可以有效的提高检测距离，无大感量线圈，无需考虑因线圈储能造成的可能危险，且用巨磁阻传感器代替电感线圈检测方式，可采用地埋式安装方法，避免机车掉道等现象对设备的损害，简化安装难度，节省安装人力。
[0018](2)本实用新型的一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，巨磁阻传感器负责采集Z轴上磁场微弱变化，信号经过3级运算放大器处理后由射极跟随器输出，保证了输出信号的精确，增加传感器的可靠性能。
[0019](3)本实用新型的一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，单片机处理运算放大器输送的信号，并控制电压调整电路调整放大电路，使运算放大器的工作维持最佳状态，输出信号更加精确。
[0020](4)本实用新型的一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，电路结构设计合理，原理简单，便于推广使用。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的电路模块结构示意图。
[0022]示意图中的标号说明:
[0023]1、电源模块；2、巨磁阻传感器；3、放大调整模块；4、采集控制模块；5、继电器；6、调屏；IC2、一级放大器；IC3、二级放大器；IC4、三级放大器；IC5、射极跟随器；IC6、第一电压调整电路；IC7、第二电压调整电路；IC8、第三电压调整电路。
【具体实施方式】
[0024]为进一步了解本实用新型的内容，结合附图级实施例对本实用新型作详细描述。
[0025]实施例1
[0026]如图1所示，本实施例的一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，包括电源模块1、巨磁阻传感器2、放大调整模块3、采集控制模块4、输出模块和调屏6，所述的输出模块为开关量输出，具体采用继电器5来实施输出功能，所述的电源模块I与采集控制模块4相连，电源模块I对电路进行必要的电压变换，产生需要的本安电路电压，所述的巨磁阻传感器2、放大调整模块3、采集控制模块4、继电器5、调屏6依次相连。其中，所述的放大调整模块3是对巨磁阻传感器2采集的信号进行放大整形同时根据采集控制模块4的反馈信号给予适当调整，所述的放大调整模块3包括一级放大器IC2、二级放大器IC3、三级放大器IC4、射极跟随器IC5、第一电压调整电路IC6、第二电压调整电路IC7和第三电压调整电路IC8，所述的巨磁阻传感器2、一级放大器IC2、二级放大器IC3、三级放大器IC4、射极跟随器IC5依次相连，所述的一级放大器IC2、二级放大器IC3、三级放大器IC4、射极跟随器IC5的输出端均与采集控制模块4连接，所述的采集控制模块4通过第一电压调整电路IC6与一级放大器IC2输入端相连，所述的采集控制模块4通过第二电压调整电路IC7与二级放大器IC3输入端相连，所述的采集控制模块4通过第三电压调整电路IC8与三级放大器IC4输入端相连，本实施例中的采集控制模块4采用单片机。
[0027]当有矿车通过时，巨磁阻传感器2负责采集Z轴上磁场微弱变化，送至一级放大器IC2、二级放大器IC3、三级放大器IC4进行三次放大，三次放大后的模拟量及射极跟随器IC5的输出量均传输给单片机进行模数转化，单片机对采集的信号进行处理分析，滤除环境干扰并分辨出有用数据分别将一级放大器IC2的有用信号反馈给第一电压调整电路IC6、二级放大器IC3的有用信号反馈给第二电压调整电路IC7、三级放大器IC4的有用信号反馈给第三电压调整电路IC8进行基准电压调整，并把调整信号反馈到各自相对应的放大运算器进行放大调整，使模拟放大电路工作在最佳状态。当数据反应出机车经过时的干扰特征时，单片机驱动继电器5动作，输出信号并显示在调屏6上，给工作人员有车通过的直观信号。
[0028]以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，包括电源模块(I)、巨磁阻传感器(2)和采集控制模块(4)，所述的电源模块(I)与采集控制模块(4)相连，其特征在于:还包括放大调整模块(3)和输出模块，所述的巨磁阻传感器(2)、放大调整模块(3)、采集控制模块(4)、输出模块依次相连； 其中，所述的放大调整模块(3)包括一级放大器(IC2)、二级放大器(IC3)、三级放大器(IC4)、射极跟随器(IC5)、第一电压调整电路(IC6)、第二电压调整电路(IC7)和第三电压调整电路(IC8)，所述的巨磁阻传感器(2)、一级放大器(IC2)、二级放大器(IC3)、三级放大器(IC4)、射极跟随器(IC5)依次相连，所述的一级放大器(IC2)、二级放大器(IC3)、三级放大器(IC4)、射极跟随器(IC5)的输出端均与采集控制模块(4)连接，所述的采集控制模块(4)通过第一电压调整电路(IC6)与一级放大器(IC2)输入端相连，所述的采集控制模块(4)通过第二电压调整电路(IC7)与二级放大器(IC3)输入端相连，所述的采集控制模块(4)通过第三电压调整电路(IC8)与三级放大器(IC4)输入端相连。2.根据权利要求1所述的一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，其特征在于:所述的采集控制模块(4)采用单片机。3.根据权利要求2所述的一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，其特征在于:所述的输出模块为开关量输出。4.根据权利要求3所述的一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，其特征在于:所述的输出模块为继电器(5)。5.根据权利要求4所述的一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，其特征在于:还包括调屏(6)，所述的调屏(6)与继电器(5)相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种利用磁场变化检测矿车位置的本安位置传感器，属于矿用电子检测技术领域。本实用新型的电源模块与采集控制模块相连，巨磁阻传感器、放大调整模块、采集控制模块、继电器、调屏依次相连；其中，巨磁阻传感器与放大调整模块中的一级放大器、二级放大器、三级放大器、射极跟随器依次相连，一级放大器、二级放大器、三级放大器、射极跟随器的输出端均与采集控制模块连接，采集控制模块又通过处理运算放大器信号并反馈给电压调整电路控制运算放大器工作处于最佳状态。本实用新型将检测到的信号经过3级运算放大器处理，保证了输出信号的精确，且电压调整电路使运算放大器的工作维持最佳状态，输出信号更加精确。
【IPC分类】B61L25/02
【公开号】CN204821612
【申请号】CN201520279021
【发明人】卢力, 高常顺
【申请人】安徽诗昂电器有限责任公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年4月30日