隔离电路、加油机油气回收监测系统和加油机的制作方法

1.本技术涉及电子技术领域，特别地涉及一种隔离电路、加油机油气回收监测系统和加油机。


背景技术：

2.齐纳安全栅是一种由快速熔断器、限流电阻或限压二极管组成的能量限制器。齐纳式安全栅使用时为起到防爆安全保护作用，安装位置必须要有非常可靠的接地系统，但是，齐纳式安全栅接地端子与大地相接后信号将无法正确传达，并且由于信号接地，直接降低信号抗干扰能力，影响系统稳定性。另外，齐纳式安全栅对电源影响较大，同时也易因为电源的波动而造成齐纳式安全栅的损坏。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的技术问题，本技术提出了一种隔离电路、加油机油气回收监测系统和加油机。本技术实施例提出的隔离电路通过在电源和齐纳式安全栅电路之间设置电源隔离模块能够实现电源与齐纳式安全栅的隔离，另外，在齐纳式安全栅和外部系统之间设置信号隔离模块，能够实现外部系统与齐纳式安全栅之间的信号隔离，保证外部系统和电源工作的稳定性。
4.本技术提出一种隔离电路，其特征在于，隔离电路用于齐纳式安全栅，隔离电路包括：电源隔离模块和信号隔离模块，电源隔离模块用于电源和齐纳式安全栅之间的电气隔离，信号隔离模块用于外部系统与齐纳式安全栅之间脉冲信号的电气隔离；其中，电源隔离模块包括电源隔离元件，电源隔离元件的输入端与电源连接，电源隔离元件的输出端与齐纳式安全栅的输入端电连接；信号隔离模块包括光耦元件和场效应管，光耦元件的输出端的阳极与外部系统电路输入端连接，光耦元件输入端的阴极与场效应管的漏极连接，场效应管的源极接地，场效应管的栅极与齐纳式安全栅的输入端电连接。
5.可选地，电源隔离元件用于电源输出端24v电压到齐纳式安全栅输入端5v电压之间的电源隔离。
6.可选地，电源隔离模块还包括第一指示灯，第一指示灯的阳极与电源隔离模块的输入端电连接，第一指示灯的阴极接地。
7.可选地，电源隔离模块还包括第二指示灯，第二指示灯的阳极与电源隔离模块的输出端电连接，第二指示灯的阴极接地。
8.可选地，电源隔离模块还包括电容滤波电路，电容滤波电路的第一输入端与电源正极输出端电连接，电容滤波电路的第二输入端接地。
9.可选地，电源隔离模块还包括过流保护器，过流保护器电连接于电源正极输出端与电源隔离元件之间，用于在电源正极输出端电流大于预设电流阈值时关断。
10.可选地，电源隔离模块还包括整流二极管，整流二极管的阳极与电源正极输出端电连接，整流二极管的阴极与电源隔离元件的输入端电连接。
11.可选地，电源隔离模块还包括稳压二极管，稳压二极管阳极接地，稳压二极管阴极与电源正极输出端电连接，用于在电源正极输出端电压大于预设电压阈值时导通。
12.本技术实施例还提出一种加油机油气回收监测系统，加油机油气回收监测系统基于前述任一项所述的隔离电路，加油机油气回收监测系统包括：控制系统、电源和气体流量计，其中，控制系统与隔离电路中的信号隔离模块电连接，信号隔离模块用于控制系统的电气隔离；电源与隔离电路中的电源隔离模块电连接，电源隔离模块用于电源的电气隔离；气体流量计与隔离电路中的齐纳式安全栅连接。
13.本技术实施例还提出一种加油机，所述加油机包括前述任一项所述的隔离电路。
14.本技术实施例提出的隔离电路，应用于齐纳式安全栅，通过在电源与齐纳式安全栅电路之间设置电源模块，在外部系统与齐纳式安全栅之间设置信号隔离模块，以此来隔离齐纳式安全栅带来的干扰，进而保证了电源和外部系统工作的稳定性。
附图说明
15.下面，将结合附图对本技术的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：
16.图1是本技术实施例提供的一种隔离电路结构示意图；
17.图2是本技术实施例提出的一种隔离电路中电源隔离模块的电路结构示意图；
18.图3是本技术实施例提出的一种隔离电路中的信号隔离模块的电路结构示意图；
19.图4是本技术实施例提出的一种齐纳式安全栅部分电路结构示意图；
20.图5是根据本技术实施例提供的一种加油机油气回收检测系统结构示意图。
具体实施方式
21.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
22.在以下的详细描述中，可以参看作为本技术一部分用来说明本技术的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本技术的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本技术的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本技术的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。
23.图1是本技术实施例提供的一种隔离电路结构示意图。如图1所示，隔离电路100用于齐纳式安全栅103。隔离电路100包括：电源隔离模块102和信号隔离模块104，电源隔离模块102用于电源101和齐纳式安全栅103之间的电气隔离，信号隔离模块104用于外部系统105与齐纳式安全栅103之间脉冲信号的电气隔离。电源隔离模块的输入端与电源连接，电源隔离模块的输出端与齐纳式安全栅的输入端连接。信号隔离模块的输入端与齐纳式安全栅的输出端连接，信号隔离模块的输出端与外部系统连接。
24.图2是本技术实施例提出的一种隔离电路中电源隔离模块的电路结构示意图。如图2所示，电源隔离模块102包括电源隔离元件201，电源隔离元件201的输入端与电源101连接，电源隔离元件201的输出端与齐纳式安全栅的输入端电连接。电源隔离元件201的输入
端与电源正极相连，输出端通过电路输出端m1与齐纳式安全栅的输入端连接。在一些实施例中，可选地，电源隔离元件可以是型号为if2405s-1w(u1)的dc-dc电源隔离元件。本技术实施例对电源隔离元件的具体型号和类型不做限制，只要能够满足电源隔离需要即可。在选择电源隔离元件时需要考虑电源电压的输入、输入和输出之间的隔离要求以及对输出电压的调节要求等。在本技术具体实施例中的电源隔离元件可以根据具体的输入电源的电压和电源隔离模块的输出电压，对隔离元件的型号和类型做出合适的选择。
25.图3是本技术实施例提出的一种隔离电路中的信号隔离模块的电路结构示意图。如图3所示，信号隔离模块104包括光耦元件u1和场效应管q1，光耦元件u1的输出端的阳极与外部系统105电路输入端连接，光耦元件u1输入端的阴极与场效应管q1的漏极d连接，场效应管的源极s接地，场效应管的栅极g与齐纳式安全栅的输入端电连接。光耦元件u1为一种转换器件，通过电到光再到电的转换过程，实现前级输入端和后极输出端的隔离，还可以起到保护外部系统电路的作用。光耦元件u1将发光二极管和光敏三极管封装在一起，发光二极管为输入端，光敏三极管为输出端。齐纳式安全栅与光耦的输入端电连接，所以，齐纳式安全栅由于接地产生的干扰信号不会对外部系统产生干扰。脉冲信号是数字信号，栅极g根据输入的脉冲信号控制漏极d和源极s的导通与否。当漏极d和源极s导通时，光耦u1中的发光二极管导通，将电信号转换为光信号后，经光敏三极管后转变为电信号输入外部系统。因此，在信号隔离模块，光耦用于实现输入信号的电气隔离，场效应管用于控制光耦输入端的阴极是否接地。
26.本技术实施例提出的隔离电路，应用于齐纳式安全栅，通过在电源与齐纳式安全栅电路之间设置电源模块，在外部系统与齐纳式安全栅之间设置信号隔离模块，以此来隔离齐纳式安全栅带来的干扰，进而保证了电源和外部系统工作的稳定性。
27.在一些实施例中，可选地，电源隔离元件201用于电源输出端24v电压到齐纳式安全栅输入端5v电压之间的电源隔离。在具体实施电路中，根据电源隔离元件输入和输出端电压的要求，在输入电源和电源隔离元件之间以及电源隔离元件和齐纳式安全栅电路质之间还需要连接电阻等元器件。
28.参见图2，如图2所示，电源隔离模块102还包括第一指示灯d1，第一指示灯d1的阳极与电源隔离模块的输入端电连接，第一指示灯d1的阴极接地。第一指示灯d1可以是发光二极管，当电源隔离模块输入端电源电压满足第一预设电压值时，第一指示灯d1发光，指示电源隔离模块工作正常；当电源隔离模块输入端电源电压不满足第一预设电压值时，第一指示灯d1不发光，指示电源隔离模块无法正常工作，此时，工作人员可以对电路进行排查，及时发现问题，解决安全隐患。其中，第一预设电压值可以是24v。第一指示灯与第一电阻r21串联，用于限制流经第一指示灯的电流。在一些实施例中，第一电阻r21的阻值为1万欧姆。
29.在一些实施例中，可选地，电源隔离模块102还包括第二指示灯d2，第二指示灯d2的阳极与电源隔离模块的输出端电连接，第二指示灯的阴极接地。第二指示灯d2用于指示电源隔离模块的输出端连接的电压是否满足第二预设电压值。当第二指示灯d2的阳极电压满足第二预设电压值时，第二指示灯d2发光，指示电源隔离模块输出端接入电压正常；当第二指示灯d2的阳极电压不满足第二预设电压值时，第二指示灯d2不发光，指示电源隔离模块输出端接入电压不正常。由于接入电压是齐纳式安全栅电路的工作电压，工作人员可以
据此对齐纳式安全栅电路或电源隔离模块的电路进行排查，及时发现问题，解决安全隐患。其中，第二预设电压值可以为5v。另外，为限制第二指示灯中的电流，将第二电阻r23和第二指示灯d2串联。在一些实施例中，可选地，第二电阻r23的阻值为5100欧姆。
30.如图2所示，电源隔离模块102还包括电容滤波电路，电容滤波电路的第一输入端与电源正极输出端电连接，电容滤波电路的第二输入端接地。电容滤波电路接入电源隔离模块，包括第三电容c3、第二电容c2和第一电容c1，其中，在一些实施例中，可选地，第三电容c3的电容值小于第二电容c2的电容值，具体地，第三电容c3的电容值可以为4.7uf，第二电容c2的电容值可以为105f。第三电容c3用于滤掉频率比较低的信号，第二电容c2用于滤掉频率比较高的信号，通过的信号的频率就是在这两个电容滤掉之间的那一段。第一电容c1并联在电源隔离模块的输出端，还在第一电容c1两端并联第三电阻r22，用于泄放掉第一电容c1两端的电能。其中，第一电容c1的电容值可以为104f，第三电阻r22的阻值为256欧姆。
31.在电源隔离模块电路中还包括过流保护器f7，过流保护器f7电连接于电源101正极输出端与电源隔离元件之间，用于在电源正极输出端电流大于预设电流阈值时关断。过流保护器连接在电源隔离模块的输入端，用于保护电源隔离模块的电路，当接入电源隔离模块的电流高于过流保护器f7的保护电流时，过流保护器断开，电源隔离模块内的电器件不会损坏，还能在一定程度上，防止用电危险发生。
32.在一些实施例中，可选地，电源隔离模块还包括整流二极管d3，整流二极管d3的阳极与电源正极输出端电连接，整流二极管的阴极与电源隔离元件的输入端电连接。整流二极管d3的阳极连接在电源隔离模块的输入端。当接入电源隔离模块的电源为交流电时，利用整流二极管d3，将在交流电转变为直流电。
33.参见图2，如图2所示，电源隔离模块102还包括稳压二极管d4，稳压二极管d4阳极接地，稳压二极管d4阴极与电源正极输出端电连接，用于在电源正极输出端电压大于预设电压阈值时导通。稳压二极管d4在电路中起稳定电压的作用，稳压二极管被反向击穿后，在一定反向电流范围内反向电压不对反向电流变化而变化。
34.另外，在电源隔离模块和信号隔离模块的电路中可以根据电路中其它电子器件的电流或电压要求合理配置电阻，如图2所示，第一电阻r21和第二电阻r23为发光二极管的保护电阻，第三电阻r22是电源隔离模块输出端的保护电阻。如图3所示，第四电阻r31、第五电阻r32和第六电阻r33是根据接入电子元器件的电压要求而接入的。在本技术实施例提供的信号隔离模块电路模块中，第四电阻r31可以为10万欧姆，第五电阻r32可以为1000欧姆，第六电阻r33可以为10万欧姆。
35.为了详细说明本技术实施例提出的隔离电路，将结合齐纳式安全栅电路进行说明，图4是本技术实施例提出的一种齐纳式安全栅部分电路结构示意图。在齐纳式安全栅中，封装有多个如图4所示的电路。结合图2、图3和图4所示，电源隔离模块电路中的电路输出端m1与齐纳式安全栅电路的第一接入端m3连接。信号隔离模块的输入端m2与齐纳式安全栅电路的第二接入端m6连接；信号隔离模块的接入端m5可以接入齐纳式安全栅电路的另一个第一接入端m3。在一些实施例中，可选地吗，在电源隔离模块和齐纳式安全栅电路之间设置有连接器，电源隔离模块和信号隔离模块的接线端可以通过连接器与齐纳式安全栅内的电路接入端连接。齐纳式安全栅电路中未与电源隔离模块或信号隔离模块连接的第三接入
端m4和第四接入端m7通过另一个连接器与气体流量计连接。
36.本技术还提出一种加油机油气回收检测系统。图5是根据本技术实施例提供的一种加油机油气回收检测系统结构示意图。如图5所示，加油机油气回收监测系统500基于如前述所述的隔离电路，加油机油气回收监测系统500包括：控制系统501、电源101和气体流量计502。其中，控制系统501与隔离电路中的信号隔离模块104电连接，信号隔离模块104用于控制系统的电气隔离。
37.电源101与隔离电路中的电源隔离模块102电连接，电源隔离模块用于电源的电气隔离。气体流量计502与隔离电路中的齐纳式安全栅连接。
38.由于加油机油气检测系统工作的特殊性，需要考虑防爆要求，为此，加油机油气回收系统中需要使用齐纳式安全栅，但是，由于齐纳式安全栅接地会对控制系统产生干扰，所以，本技术实施例提出的加油机油气回收系统利用隔离电路，在齐纳式安全栅和电源之间以及齐纳式安全栅和控制系统之间设置电气隔离模块，实现与齐纳式安全栅的电气隔离，使得油气回收检测系统能够稳定正常工作。
39.本技术实施例还提供一种加油机，该加油机包括如前述所述的隔离电路。在一些实施例中，可选地，加油机内设置有油气回收监测系统，在油气回收监测系统中，气体流量计在非安全区，根据防爆要求，加油机内的控制系统需要使用齐纳式安全栅，利用本技术实施例提出的隔离电路，能够实现控制系统、电源和齐纳式安全栅之间的电气隔离，使得加油机能够稳定工作。
40.上述实施例仅供说明本技术之用，而并非是对本技术的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本技术范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本技术公开的范畴。