一種鋁電解陽極電流測量儀用多諧振蕩型信號處理系統的制作方法

本發明涉及鋁電解領域，具體是指一種鋁電解陽極電流測量儀用多諧振蕩型信號處理系統。

背景技術：

鋁電解是一個復雜的電化學反應過程，其反應過程要受到電場、磁場、熱場、流場等多個物理場的耦合作用。陽極電流參數是鋁電解中的一個十分重要的參數，它與鋁電解的多種狀況有著密切聯系。因此，采用鋁電解陽極電流測量儀對鋁電解陽極電流實時測量，為對鋁電解化學反應過程的控制提供可靠的鋁電解陽極電流數據，對鋁電解工業具有十分重要的意義。

然而，現有的鋁電解工業所采用的鋁電解陽極電流測量儀的信號處理系統不能很好的對信號中的干擾信號進行處理而出現對信號處理不準確的問題，導致鋁電解陽極電流測量儀測量的鋁電解陽極電流參數不準確，致使鋁電解陽極電流測量儀不能為鋁電解的控制系統提供可靠的鋁電解陽極電流數據，嚴重的影響了鋁電解化學反應效率。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有的鋁電解工業所采用的鋁電解陽極電流測量儀的信號處理系統存在對信號處理不準確的問題，提供一種鋁電解陽極電流測量儀用多諧振蕩型信號處理系統。

本發明的目的用以下技術方案實現：一種鋁電解陽極電流測量儀用多諧振蕩型信號處理系統，主要由處理芯片U，三極管VT2，P極經電阻R13后與處理芯片U的BLANK管腳相連接、N極經電阻R14后與處理芯片U的VCO管腳相連接的二極管D4，一端與二極管D4的N極相連接、另一端與三極管VT2的發射極相連接的電感L2，正極經電阻R15后與三極管VT2的發射極相連接、負極與處理芯片U的VDD管腳相連接的極性電容C6，P極與三極管VT2的基極相連接、N極經電阻R16后與處理芯片U的FLB管腳相連接的二極管D5，與處理芯片U的IN管腳相連接的信號接收濾波電路，與處理芯片U相連接的信號頻率補償電路，分別與處理芯片U的VOUT管腳和信號頻率補償電路相連接的帶寬多諧振電路，以及串接在三極管VT2的集電極與帶寬多諧振電路之間的非穩態多諧振蕩電路組成；所述處理芯片U的GND管腳接地。

進一步的，所述非穩態多諧振蕩電路由場效應管MOS3，三極管VT7，三極管VT8，P極電阻R33后與三極管VT7的集電極相連接、N極與三極管VT2的集電極相連接的二極管D13，正極經電阻R32后與二極管D13的P極相連接、負極經電阻R35后與場效應管MOS3的漏極相連接的極性電容C16，一端與極性電容C16的負極相連接、另一端與場效應管MOS3的柵極相連接的可調電阻R36，P極與三極管VT7的發射極相連接、N極經極性電容C17后與三極管VT7的集電極相連接的二極管D14，正極與三極管VT7的集電極相連接、負極與場效應管MOS3的柵極相連接的極性電容C18，P極與三極管VT7的基極相連接、N極經電阻R39后與三極管VT8的集電極相連接的二極管D15，正極與三極管VT7的發射極相連接、負極經可調電阻R37后與二極管D15的N極相連接的極性電容C19，一端與三極管VT7的發射極相連接、另一端接地的電阻R34，一端與極性電容C19的負極相連接、另一端與三極管VT8的發射極相連接后接地的電阻R41，N極與三極管VT8的基極相連接、P極經電阻R40后與場效應管MOS3的柵極相連接的二極管D17，正極與二極管D15的N極相連接、負極與三極管VT8的集電極相連接的極性電容C20，以及P極經電感L4后與場效應管MOS3的源極相連接、N極經電阻R38后與三極管VT8的集電極相連接的二極管D16組成；所述三極管VT8的集電極與帶寬多諧振電路相連接。

所述信號接收濾波電路由放大器P1，放大器P2，三極管VT1，負極經電阻R4后與放大器P1的正極相連接、正極與三極管VT1的集電極相連接的極性電容C3，N極經可調電阻R5后與極性電容C3的負極相連接、P極經熱敏電阻RT1后與三極管VT1的發射極相連接的二極管D2，N極經電阻R9后與放大器P1的輸出端相連接、P極經電阻R8后與放大器P1的正極相連接的二極管D3，負極經電阻R7后與二極管D3的N極相連接、正極經電阻R6后與二極管D2的P極相連接的極性電容C4，負極與場效應管MOS1的柵極相連接、正極電阻R3后與放大器P1的負極相連接的極性電容C2，一端與極性電容C2的正極相連接、另一端接地的電阻R2，P極經電阻R1后與極性電容C2的正極相連接、N極與場效應管MOS1的漏極相連接的二極管D1，正極經電阻R10后與放大器P2的負極相連接、負極經電阻R11后與放大器P2的輸出端相連接的極性電容C1，一端與放大器P2的負極相連接、另一端與極性電容C1的負極相連接的電感L1，以及正極經電阻R12后與放大器P2的輸出端相連接、負極接地的極性電容C5組成；所述三極管VT1的基極作為信號接收濾波電路的輸入端；所述放大器P1的輸出端分別與放大器P2的正極和場效應管MOS1的源極相連接；所述放大器P2的輸出端還與處理芯片U的IN管腳相連接。

所述信號頻率補償電路由放大器P3，三極管VT5，三極管VT6，正極與處理芯片U的BLANK管腳相連接、負極與三極管VT6的發射極相連接的極性電容C15，P極經電阻R31后與三極管VT6的集電極相連接、N極經電阻R29后與三極管VT5的集電極相連接的二極管D12，負極與三極管VT5的集電極相連接、正極經電阻R30后與處理芯片U的VSY管腳相連接的極性電容C14，正極與三極管VT5的基極相連接、負極經電阻R28后與三極管VT5的集電極相連接的極性電容C13，N極與放大器P3的正極相連接、P極與三極管VT5的基極相連接的二極管D11，正極與放大器P3的負極相連接、負極接地的極性電容C12，P極與放大器P3的輸出端相連接、N極經可調電阻R27后與放大器P3的負極相連接的二極管D10，以及正極與處理芯片U的SCPI管腳相連接、負極經電阻R26后與放大器P3的輸出端相連接的極性電容C10組成；所述三極管VT6的基極與極性電容C14的正極相連接；所述三極管VT5的集電極接地、其發射極與處理芯片U的SAW管腳相連接、其基極還與處理芯片U的MUTE管腳相連接；所述放大器P3的輸出端還與帶寬多諧振電路相連接。

所述帶寬多諧振電路由場效應管MOS2，三極管VT3，三極管VT4，P極經電阻R19后與處理芯片U的VOUT管腳相連接、N極經電阻R20后與三極管VT4的基極相連接的二極管D7，正極與二極管D7的P極相連接、負極與場效應管MOS2的漏極相連接的極性電容C9，正極經電阻R23后與場效應管MOS2的柵極相連接、負極經電阻R22后與三極管VT4的發射極相連接的極性電容C11，P極與場效應管MOS2的源極相連接、N極順次經電阻R25和可調電阻R24后與極性電容C11的負極相連接的二極管D9，P極與極性電容C11的負極相連接、N極經可調電阻R21后與三極管VT4的集電極相連接的二極管D8，正極經電感L3后與三極管VT3的發射極相連接、負極與三極管VT4的集電極相連接的極性電容C8，P極經電阻R18后與三極管VT3的集電極相連接、N極經熱敏電阻RT2后與三極管VT4的集電極相連接的二極管D6，以及負極與三極管VT3的基極相連接、正極經電阻R17后與三極管VT3的集電極相連接的極性電容C7組成；所述極性電容C7的正極還與三極管VT8的集電極相連接；所述三極管VT3的發射極還與二極管D7的P極相連接；所述場效應管MOS2的源極還與放大器P3的輸出端相連接；所述電阻R25與可調電阻R24的連接點接地；所述三極管VT4的集電極作為帶寬多諧振電路的輸出端。

為了本發明的實際使用效果，所述的處理芯片U則優先采用了TDA1670集成芯片來實現。

本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

(1)本發明能對輸入信號中的諧波進行消除或抑制，使信號更加穩定；并且本發明還能對信號的相位和頻率誤差進行調整，從而確保了本發明對信號處理的準確性，有效的提高了鋁電解陽極電流測量儀測量的鋁電解陽極電流參數準確性，能使鋁電解陽極電流測量儀為鋁電解的控制系統提供可靠的鋁電解陽極電流數據。

(2)本發明能對信號的基波和多次諧波進行調整，有效的提高了信號頻率的強度，使信號更加清晰，從而提高了本發明對信號處理的準確性和穩定性。

(3)本發明能有效的提高鋁電解陽極電流測量儀的檢測效率，能有效的確保鋁電解陽極電流測量儀的檢測精度。

(4)本發明的處理芯片U則優先采用了TDA1670集成芯片來實現，該芯片與外圍電路相結合，能有效的提高本發明對信號處理的準確性。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2為本發明的非穩態多諧振蕩電路的電路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

實施例

如圖1所示，本發明主要由處理芯片U，三極管VT2，P極經電阻R13后與處理芯片U的BLANK管腳相連接、N極經電阻R14后與處理芯片U的VCO管腳相連接的二極管D4，一端與二極管D4的N極相連接、另一端與三極管VT2的發射極相連接的電感L2，正極經電阻R15后與三極管VT2的發射極相連接、負極與處理芯片U的VDD管腳相連接的極性電容C6，P極與三極管VT2的基極相連接、N極經電阻R16后與處理芯片U的FLB管腳相連接的二極管D5，與處理芯片U的IN管腳相連接的信號接收濾波電路，與處理芯片U相連接的信號頻率補償電路，分別與處理芯片U的VOUT管腳和信號頻率補償電路相連接的帶寬多諧振電路，以及串接在三極管VT2的集電極與帶寬多諧振電路之間的非穩態多諧振蕩電路組成。

實施時，所述處理芯片U的GND管腳接地。所述的二極管D4的P極與外部電源相連接。為了本發明的實際使用效果，所述的處理芯片U則優先采用了TDA1670集成芯片來實現。

進一步地，所述信號接收濾波電路由放大器P1，放大器P2，三極管VT1，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，可調電阻R5，電阻R6，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻R10，電阻R11，電阻R12，熱敏電阻RT1，極性電容C1，極性電容C2，極性電容C3，極性電容C4，極性電容C5，電感L1，二極管D1，二極管D2，以及二極管D3組成。

連接時，極性電容C3的負極經電阻R4后與放大器P1的正極相連接，正極與三極管VT1的集電極相連接。二極管D2的N極經可調電阻R5后與極性電容C3的負極相連接，P極經熱敏電阻RT1后與三極管VT1的發射極相連接。二極管D3的N極經電阻R9后與放大器P1的輸出端相連接，P極經電阻R8后與放大器P1的正極相連接。

其中，極性電容C4的負極經電阻R7后與二極管D3的N極相連接，正極經電阻R6后與二極管D2的P極相連接。極性電容C2的負極與場效應管MOS1的柵極相連接，正極電阻R3后與放大器P1的負極相連接。電阻R2的一端與極性電容C2的正極相連接，另一端接地。二極管D1的P極經電阻R1后與極性電容C2的正極相連接，N極與場效應管MOS1的漏極相連接。

同時，極性電容C1的正極經電阻R10后與放大器P2的負極相連接，負極經電阻R11后與放大器P2的輸出端相連接。電感L1的一端與放大器P2的負極相連接，另一端與極性電容C1的負極相連接。極性電容C5的正極經電阻R12后與放大器P2的輸出端相連接，負極接地。

所述三極管VT1的基極作為信號接收濾波電路的輸入端并與檢測器相連接；所述放大器P1的輸出端分別與放大器P2的正極和場效應管MOS1的源極相連接；所述放大器P2的輸出端還與處理芯片U的IN管腳相連接；所述三極管VT1的集電極與外部電源相連接。

更進一步地，所述信號頻率補償電路由放大器P3，三極管VT5，三極管VT6，電阻R26，可調電阻R27，電阻R28，電阻R29，電阻R30，電阻R31，極性電容C10，極性電容C12，極性電容C13，極性電容C14，極性電容C15，二極管D10，二極管D11，以及二極管D12組成。

連接時，極性電容C15的正極與處理芯片U的BLANK管腳相連接，負極與三極管VT6的發射極相連接。二極管D12的P極經電阻R31后與三極管VT6的集電極相連接，N極經電阻R29后與三極管VT5的集電極相連接。極性電容C14的負極與三極管VT5的集電極相連接，正極經電阻R30后與處理芯片U的VSY管腳相連接。

同時，極性電容C13的正極與三極管VT5的基極相連接，負極經電阻R28后與三極管VT5的集電極相連接。二極管D11的N極與放大器P3的正極相連接，P極與三極管VT5的基極相連接。極性電容C12的正極與放大器P3的負極相連接，負極接地。二極管D10的P極與放大器P3的輸出端相連接，N極經可調電阻R27后與放大器P3的負極相連接。極性電容C10的正極與處理芯片U的SCPI管腳相連接，負極經電阻R26后與放大器P3的輸出端相連接。

所述三極管VT6的基極與極性電容C14的正極相連接；所述三極管VT5的集電極接地，其發射極與處理芯片U的SAW管腳相連接，其基極還與處理芯片U的MUTE管腳相連接；所述放大器P3的輸出端還與帶寬多諧振電路相連接。

再進一步地，所述帶寬多諧振電路由場效應管MOS2，三極管VT3，三極管VT4，電阻R17，電阻R18，電阻R19，電阻R20，可調電阻R21，電阻R22，電阻R23，可調電阻R24，電阻R25，熱敏電阻RT2，電感L3，極性電容C7，極性電容C8，極性電容C9，極性電容C10，極性電容C11，二極管D6，二極管D7，二極管D8，以及二極管D9組成。

連接時，二極管D7的P極經電阻R19后與處理芯片U的VOUT管腳相連接，N極經電阻R20后與三極管VT4的基極相連接。極性電容C9的正極與二極管D7的P極相連接，負極與場效應管MOS2的漏極相連接。極性電容C11的正極經電阻R23后與場效應管MOS2的柵極相連接，負極經電阻R22后與三極管VT4的發射極相連接。二極管D9的P極與場效應管MOS2的源極相連接，N極順次經電阻R25和可調電阻R24后與極性電容C11的負極相連接。

其中，二極管D8的P極與極性電容C11的負極相連接，N極經可調電阻R21后與三極管VT4的集電極相連接。極性電容C8的正極經電感L3后與三極管VT3的發射極相連接，負極與三極管VT4的集電極相連接。二極管D6的P極經電阻R18后與三極管VT3的集電極相連接，N極經熱敏電阻RT2后與三極管VT4的集電極相連接。極性電容C7的負極與三極管VT3的基極相連接，正極經電阻R17后與三極管VT3的集電極相連接。

所述極性電容C7的正極還與三極管VT8的集電極相連接；所述三極管VT3的發射極還與二極管D7的P極相連接；所述場效應管MOS2的源極還與放大器P3的輸出端相連接；所述電阻R25與可調電阻R24的連接點接地；所述三極管VT4的集電極作為帶寬多諧振電路的輸出端。

如圖2所示，所述非穩態多諧振蕩電路由場效應管MOS3，三極管VT7，三極管VT8，電阻R32，電阻R33，電阻R34，電阻R35，可調電阻R36，可調電阻R37，電阻R38，電阻R39，電阻R40，電阻R41，電感L4，極性電容C16，極性電容C17，極性電容C18，極性電容C19，極性電容C20，二極管D13，二極管D14，二極管D15，二極管D16，以及二極管D17組成。

連接時，二極管D13的P極電阻R33后與三極管VT7的集電極相連接，N極與三極管VT2的集電極相連接。極性電容C16的正極經電阻R32后與二極管D13的P極相連接，負極經電阻R35后與場效應管MOS3的漏極相連接。可調電阻R36的一端與極性電容C16的負極相連接，另一端與場效應管MOS3的柵極相連接。二極管D14的P極與三極管VT7的發射極相連接，N極經極性電容C17后與三極管VT7的集電極相連接。

其中，極性電容C18的正極與三極管VT7的集電極相連接，負極與場效應管MOS3的柵極相連接。二極管D15的P極與三極管VT7的基極相連接，N極經電阻R39后與三極管VT8的集電極相連接。極性電容C19的正極與三極管VT7的發射極相連接，負極經可調電阻R37后與二極管D15的N極相連接。電阻R34的一端與三極管VT7的發射極相連接，另一端接地。電阻R41的一端與極性電容C19的負極相連接，另一端與三極管VT8的發射極相連接后接地。

同時，二極管D17的N極與三極管VT8的基極相連接，P極經電阻R40后與場效應管MOS3的柵極相連接。極性電容C20的正極與二極管D15的N極相連接，負極與三極管VT8的集電極相連接。二極管D16的P極經電感L4后與場效應管MOS3的源極相連接，N極經電阻R38后與三極管VT8的集電極相連接。所述三極管VT8的集電極與帶寬多諧振電路相連接。

運行時，本發明的信號接收濾波電路能對輸入信號中的諧波進行消除或抑制，使信號更加穩定；并且本發明的信號頻率補償電路還能對信號的相位和頻率誤差進行調整，從而確保了本發明對信號處理的準確性，有效的提高了鋁電解陽極電流測量儀測量的鋁電解陽極電流參數準確性，能使鋁電解陽極電流測量儀為鋁電解的控制系統提供可靠的鋁電解陽極電流數據。

同時，本發明的非穩態多諧振蕩電路能對信號的基波和多次諧波進行調整，有效的提高了信號頻率的強度，使信號更加清晰，從而提高了本發明對信號處理的準確性和穩定性。本發明能有效的提高鋁電解陽極電流測量儀的檢測效率，能有效的確保鋁電解陽極電流測量儀的檢測精度。本發明的處理芯片U則優先采用了TDA1670集成芯片來實現，該芯片與外圍電路相結合，能有效的提高本發明對信號處理的準確性。

如上所述，便可很好的實現本發明。