專利名稱：一種交通信號機數字式紅燈信號檢測電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種電路結構，尤其涉及ー種交通信號機數字式紅燈信號檢測電路。
背景技術：
交通信號機是現代城市交通系統的重要組成之一，主要用于城市道路交通信號的控制與管理。 現有技術中，為監控并檢測電路雙方向是否有紅燈信號電流，以此來確定紅燈信號是否正常，在交通信號機中都設置有紅燈信號檢測電路。如圖I所示，為ー種紅燈信號檢測電路，該電路所采用的是通過電流互感器感應獲得電流信號，經放大器增強放大信號后，經過規模較大、結構復雜的數模轉換電路將模擬信號轉換為數字信號，最后交由計算機進行處理。此檢測電路存在以下問題I.交流互感器本身尺寸較大，設計多路測量電路時占用空間很大；2.放大電路復雜，難以調試。互感器在檢測多路線路時，所檢測的每一路電流需要獨立的放大電路及數模轉換電路，加大了設計使用的難度；3.由于互感器的工作原理所以只適用于交流電電流測量，應用范圍無法推廣；4.基于互感器的工作原理，所檢測到的電流數據時呈波狀增長直至飽和狀態，其增長曲線可如圖2所示，其數據增長呈非線性增長，以致在分析數據時需要更多的處理計算；5.交流互感器在某些特殊情況下有可能會感應過載電壓，進而損壞下游器件。針對上述不足，出現了另一種紅燈信號檢測電路，如圖3所示，這種電路是在原來的基礎上做了很多的改進，將原來的交流互感器用一對電阻聯替換，并大大筒化了數模轉化電路的結構；并且，使用此檢測電路采集到的數據會呈線性增長(如圖4所示)，這樣就大大簡化了在檢測和數據處理上的技術要求。但是此電路結構在實際運用當中還有部分缺點，即在電路中接入電阻檢測其兩端電壓的方式采集被檢測電路的數據，并使用限壓電阻進行保護。就如電阻本身的電流與電壓的線性增長的特點，如遇過載電流就會可能產生過載電壓，損壞限壓電阻，進而影響使用。
實用新型內容本實用新型針對現有技術的弊端，提供ー種交通信號機數字式紅燈信號檢測電路。本實用新型所述的交通信號機數字式紅燈信號檢測電路，包括電流采集電路和數字信號輸出電路，還包括光電耦合電路，所述光電耦合電路設置于電流采集電路與數字信號輸出電路之間；[0015]所述電流采集電路采集到的電流信號經光電耦合電路轉換為數字電信號，所述數字電信號經由數字信號輸出電路進行輸出。本實用新型所述的交通信號機數字式紅燈信號檢測電路中，所述電流采集電路包括兩組呈反向并聯的ニ極管；所述光電耦合電路包括兩組呈反向并聯的光電耦合器。進ー步的，所述電流采集電路與光電耦合電路之間串聯有電阻器。所述數字信號輸出電路包括外部電源，該外部電源經由第二電阻器接入光電耦合電路的輸出端。本實用新型所述的交通信號機數字式紅燈信號檢測電路中，所述電流采集電路為一組ニ極管，所述光電耦合電路為ー組光電耦合器，且所述ニ極管的正極與所述光電耦合器的輸入端相連。進ー步的，所述ニ極管的正極與所述光電耦合器的輸入端之間串接有電阻器。所述數字信號輸出電路包括外部電源，該外部電源經由第二電阻器而接入光電耦合器的輸出端。本實用新型所述的交通信號機數字式紅燈信號檢測電路中，通過設置ニ極管組而進行電流信號采集，并利用光電耦合電路將采集到的電流信號轉換為電信號輸出，整個電路結構簡單、檢測數據穩定準確，且不會因為電流過大而導致電壓過高，從而可以保護外圍 檢測設備以及檢測電路本身不會因高電壓導致發熱而燒毀器件。
圖I為現有技術中的一種紅燈信號檢測電路的結構示意圖；圖2為采用上述紅燈檢測電路時所檢測到的電流數據的曲線示意圖；圖3為現有技術中的另ー種紅燈信號檢測電路的結構示意圖；圖4為采用上述另ー種紅燈信號檢測電路時所檢測到的電流數據的曲線示意圖；圖5為本實用新型所述紅燈信號檢測電路的結構示意圖；圖6為采用上述本實用新型中的紅燈信號檢測電路時的電流數據的曲線示意圖；圖7為本實用新型所述紅燈信號檢測電路的另一結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進ー步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明上文字能夠據以實施。如圖5、圖7所示，本實用新型所述的交通信號機數字式紅燈信號檢測電路，包括電流采集電路I、數字信號輸出電路4、以及光電耦合電路3，所述光電耦合電路設置于電流采集電路I與數字信號輸出電路4之間，且所述電流采集電路I采集到的電流信號經光電耦合電路3而轉換為數字電信號，并經由數字信號輸出電路4進行輸出。此輸出的信號可接入計算機等具有數據處理功能的外部設備中。具體而言，本實用新型所述的交通信號機數字式紅燈信號檢測電路可采用兩種方式進行實施。在第一實施例中，是為監控并檢測電路雙方向是否有紅燈信號電流，以此來確定紅燈信號是否正常。如圖5所示，所述電流采集電路I包括了兩組呈反向并聯的ニ極管11、12 ;所述光電耦合電路則包括兩組呈反向并聯的光電耦合器31、32。進ー步的，還可在所述電流采集電路I與光電耦合電路3之間串聯電阻器2。所述數字信號輸出電路4包括外部電源VCC，該外部電源VCC經由第二電阻器41接入光電耦合電路3的輸出端。本實施例中，將雙向的ニ極管電流采集組接入電路，利用ニ極管單向導通的特性調整過濾電流方向，當電流從兩個方向中的任意ー個方向流過，都可以通過一組ニ極管被采集，再通過電阻器轉化電壓輸入光電耦合器。電流在光電耦合器內作用在發光二級管上，耦合產生出數字信號，經過外部電源VCC上拉電壓后傳送給計算機進行處理。圖6所示為采用上述實施例中的電路時的電流數據的曲線示意圖，其中，X軸代表電流量，Y軸代表電壓量。由圖6中可見，使用此檢測電路在采集時，隨著電流的增長的電壓會呈現線性提高，檢測數據穩定準確。而電流到達檢測界點后會到達飽和狀態，不會因為電流過大導致電壓過高，從而保護外圍檢測設備以及檢測電路本身不會因高電壓導致發熱而燒毀器件。當需要測量更大范圍的區間時可以通過増加ニ極管采集組的組件數量來擴大檢測范圍，理論上來講檢測范圍可任意提高。圖7所示為本實用新型的第二實施例。在該實施例中，僅設置了一組ニ極管，因此，該實施例僅適用于直流電路的單向電流檢測。如圖7所示，所述電流采集電路I為ー組ニ極管11，所述光電耦合電路3為ー組光電耦合器31，且所述ニ極管11的正極與所述光電 耦合器31的輸入端相連。在所述ニ極管11的正極與所述光電耦合器31的輸入端之間還可進ー步串接電阻器2。所述數字信號輸出電路4包括外部電源VCC，該外部電源VCC經由第二電阻器41而接入光電耦合器31的輸出端。在本實施例中，所述ー組ニ極管11按電流方向接入電路，感應電流通過光電耦合器31的發光二極管耦合產生數字信號，經上拉傳輸給計算機進行處理。本實用新型所述的交通信號機數字式紅燈信號檢測電路中，通過設置ニ極管組而進行電流信號采集，并利用光電耦合電路將采集到的電流信號轉換為電信號輸出，整個電路結構簡單、檢測數據穩定準確，且不會因為電流過大而導致電壓過高，從而可以保護外圍檢測設備以及檢測電路本身不會因高電壓導致發熱而燒毀器件。盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。
權利要求1.一種交通信號機數字式紅燈信號檢測電路，包括電流采集電路和數字信號輸出電路，其特征在于，還包括 光電耦合電路，所述光電耦合電路設置于電流采集電路與數字信號輸出電路之間； 所述電流采集電路采集到的電流信號經光電耦合電路轉換為數字電信號，所述數字電信號經由數字信號輸出電路進行輸出。
2.如權利要求I所述的紅燈信號檢測電路，其特征在于，所述電流采集電路包括兩組呈反向并聯的二極管；所述光電耦合電路包括兩組呈反向并聯的光電耦合器。
3.如權利要求2所述的紅燈信號檢測電路，其特征在于，所述電流采集電路與光電耦 合電路之間串聯有電阻器。
4.如權利要求3所述的紅燈信號檢測電路，其特征在于，所述數字信號輸出電路包括外部電源，該外部電源經由第二電阻器接入光電耦合電路的輸出端。
5.如權利要求I所述的紅燈信號檢測電路，其特征在于，所述電流采集電路為一組二極管，所述光電耦合電路為一組光電耦合器，且所述二極管的正極與所述光電耦合器的輸入端相連。
6.如權利要求5所述的紅燈信號檢測電路，其特征在于，所述二極管的正極與所述光電耦合器的輸入端之間串接有電阻器。
7.如權利要求6所述的紅燈信號檢測電路，其特征在于，所述數字信號輸出電路包括外部電源，該外部電源經由第二電阻器而接入光電耦合器的輸出端。
專利摘要本實用新型公開了一種交通信號機數字式紅燈信號檢測電路，包括電流采集電路和數字信號輸出電路，還包括光電耦合電路，所述光電耦合電路設置于電流采集電路與數字信號輸出電路之間；所述電流采集電路采集到的電流信號經光電耦合電路轉換為數字電信號，所述數字電信號經由數字信號輸出電路進行輸出。本實用新型所述的交通信號機數字式紅燈信號檢測電路中，通過設置二極管組而進行電流信號采集，并利用光電耦合電路將采集到的電流信號轉換為電信號輸出，整個電路結構簡單、檢測數據穩定準確，且不會因為電流過大而導致電壓過高，從而可以保護外圍檢測設備以及檢測電路本身不會因高電壓導致發熱而燒毀器件。
文檔編號G01R19/00GK202583304SQ201220255309
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優先權日2012年5月31日
發明者齊飛 申請人:北京漢世通網絡科技有限公司