全文摘要
本实用新型公开了一种船用车钟控制信号转换装置，包括电子车钟，与电子车钟电连接的车钟旁信号转换装置，以及与车钟旁信号转换装置电连接的机旁信号转换装置；车钟旁信号转换装置设置于电子车钟的旁边，用于将电子车钟输出的电压信号转换成电流信号，电流信号通过远程传输线路传送至机旁信号转换装置；机旁信号转换装置设置于船用发动机的旁边且与船用发动机的电控单元ECU电连接，用于将远程传送的电流信号转换成船用发动机所需的油门电压信号。本实用新型的船用车钟控制信号转换装置可实现车钟控制信号的独立精确转换以及信号的远程传输。
主设计要求
1.一种船用车钟控制信号转换装置，其特征在于，包括电子车钟，与所述电子车钟电连接的车钟旁信号转换装置，以及与所述车钟旁信号转换装置电连接的机旁信号转换装置；所述车钟旁信号转换装置设置于所述电子车钟的旁边，用于将所述电子车钟输出的电压信号转换成电流信号，所述电流信号通过远程传输线路传送至所述机旁信号转换装置；所述机旁信号转换装置设置于船用发动机的旁边且与所述船用发动机的电控单元ECU电连接，用于将远程传送的所述电流信号转换成所述船用发动机所需的油门电压信号。
设计方案
1.一种船用车钟控制信号转换装置，其特征在于，包括电子车钟，与所述电子车钟电连接的车钟旁信号转换装置，以及与所述车钟旁信号转换装置电连接的机旁信号转换装置；
所述车钟旁信号转换装置设置于所述电子车钟的旁边，用于将所述电子车钟输出的电压信号转换成电流信号，所述电流信号通过远程传输线路传送至所述机旁信号转换装置；
所述机旁信号转换装置设置于船用发动机的旁边且与所述船用发动机的电控单元ECU电连接，用于将远程传送的所述电流信号转换成所述船用发动机所需的油门电压信号。
2.如权利要求1所述的船用车钟控制信号转换装置，其特征在于，所述车钟旁信号转换装置包括转换电压调整按钮和电流范围调整按钮；所述机旁信号转换装置包括转换电流调整按钮和电压范围调整按钮；
所述转换电压调整按钮和所述电流范围调整按钮用于使所述车钟旁信号转换装置置适配不同范围的输入电压信号，或\/和转换成不同范围的输出电流信号，所述转换电流调整按钮和所述电压范围调整按钮用于使所述机旁信号转换装置置适配不同范围的输入电流信号，或\/和转换成不同范围的输出电压信号。
3.如权利要求2所述的船用车钟控制信号转换装置，其特征在于，所述车钟旁信号转换装置内置电压\/电流信号转换调理电路。
4.如权利要求3所述的船用车钟控制信号转换装置，其特征在于，所述电压\/电流信号转换调理电路包括运算放大器U1、三极管D，可变电阻R11、可变电阻R16；
所述可变电阻R11的一端与所述运算放大器U1的同相输入端电连接，所述可变电阻R11的控制端与所述转换电压调整按钮固定连接；所述运算放大器U1的输出端与所述三极管D的基极电连接，所述三极管D的发射极与所述可变电阻R16一端电连接，所述可变电阻R16的另一端接地，所述可变电阻R16的控制端与所述电流范围调整按钮固定连接。
5.如权利要求4所述的船用车钟控制信号转换装置，其特征在于，所述运算放大器U1采用的型号为LM324，所述三极管D采用的型号为BG9013。
6.如权利要求2所述的船用车钟控制信号转换装置，其特征在于，所述机旁信号转换装置内置电流\/电压信号转换调理电路。
7.如权利要求6所述的船用车钟控制信号转换装置，其特征在于，所述电流\/电压信号转换调理电路包括运算放大器U2，可变电阻R1和可变电阻R4；
所述可变电阻R1一端接地，另一端与所述运算放大器U2的同相输入端电连接，所述可变电阻R1的控制端与所述转换电流调整按钮固定连接；所述可变电阻R4的一端与所述运算放大器U2的反相输入端电连接，另一端与所述运算放大器U2的输出端电连接，所述可变电阻R4的控制端与所述电压范围调整按钮固定连接。
8.如权利要求7所述的船用车钟控制信号转换装置，其特征在于，所述运算放大器U2采用的型号为LM324。
9.如权利要求1所述的船用车钟控制信号转换装置，其特征在于，所述船用车钟控制信号转换装置还包括控制端接插件和与所述控制端接插件相适配的ECU线束端接插件；所述控制端接插件与所述机旁信号转换装置的输出端电连接，所述ECU线束端接插件与所述电控单元ECU电连接。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于船舶车钟控制信号的转换传输技术领域，尤其涉及一种船用车钟控制信号转换装置。
背景技术
传统船舶的主推进系统普遍采用柴油机+齿轮箱+螺旋桨的机械推进方式；而船舶电力推进系统同传统的机械推进方式相比，采用电力推进系统的船舶在机动性、应急能力、动力性能、经济性、振动噪声、船舶操纵、布置和安全可靠性等方面具有明显优点。而电子车钟是船舶电力推进系统中的无级调速控制器(车钟，也称为遥控手柄，是给主机提供油门信号的装置；主机是指负责推进的发动机)，驾驶员在驾驶室发出车钟控制信号，主控单元接收车钟控制信号并驱动发动机执行相应指令。因此车钟控制信号传至主控单元的准确度和精度至关重要，影响到电力推进船舶的机动性、应急能力、动力性能等。需要一个稳定可靠、转换精度高的信号转换装置将车钟控制信号转为合适的信号给主控单元。
目前的采用的解决方案有三种：
1、软轴拉杆控制机械泵发动机方案，但是该方案无法进行远程操控，距离越远操控越不方便。
2、电子车钟通过控制柜进行信号装换的方案；通过控制柜进行信号转换一般会通过PLC实现，该方法问题在于选择了一种转换方法就必须选择该控制柜及控制柜所在的控制系统，否则无法匹配，通用性差。
3、软轴转机旁电压信号匹配方案，由于电压信号容易受到周围电场、磁场的干扰，无法实现远程传输，软轴转到机旁的电压信号会产生很大的衰减，无法确保信号的准确性。
实用新型内容
为了克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种船用车钟控制信号转换装置，以实现车钟控制信号的独立精确转换和信号的远程传输。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种船用车钟控制信号转换装置，包括电子车钟，与所述电子车钟电连接的车钟旁信号转换装置，以及与所述车钟旁信号转换装置电连接的机旁信号转换装置；
所述车钟旁信号转换装置设置于所述电子车钟的旁边，用于将所述电子车钟输出的电压信号转换成电流信号，所述电流信号通过远程传输线路传送至所述机旁信号转换装置；
所述机旁信号转换装置设置于船用发动机的旁边且与所述船用发动机的电控单元ECU电连接，用于将远程传送的所述电流信号转换成所述船用发动机所需的油门电压信号。
优选地，所述车钟旁信号转换装置包括转换电压调整按钮和电流范围调整按钮；所述机旁信号转换装置包括转换电流调整按钮和电压范围调整按钮；
所述转换电压调整按钮和所述电流范围调整按钮用于使所述车钟旁信号转换装置置适配不同范围的输入电压信号，或\/和转换成不同范围的输出电流信号，所述转换电流调整按钮和所述电压范围调整按钮用于使所述机旁信号转换装置置适配不同范围的输入电流信号，或\/和转换成不同范围的输出电压信号。
优选地，所述车钟旁信号转换装置内置电压\/电流信号转换调理电路。
优选地，所述电压\/电流信号转换调理电路包括运算放大器U1、三极管D，可变电阻R11、可变电阻R16；
所述可变电阻R11的一端与所述运算放大器U1的同相输入端电连接，所述可变电阻R11的控制端与所述转换电压调整按钮固定连接；所述运算放大器U1的输出端与所述三极管D的基极电连接，所述三极管D的发射极与所述可变电阻R16一端电连接，所述可变电阻R16的另一端接地，所述可变电阻R16的控制端与所述电流范围调整按钮固定连接。
优选地，所述运算放大器U1采用的型号为LM324，所述三极管D采用的型号为BG9013。
优选地，所述机旁信号转换装置内置电流\/电压信号转换调理电路。
优选地，所述电流\/电压信号转换调理电路包括运算放大器U2，可变电阻R1和可变电阻R4；
所述可变电阻R1一端接地，另一端与所述运算放大器U2的同相输入端电连接，所述可变电阻R1的控制端与所述转换电流调整按钮固定连接；所述可变电阻R4的一端与所述运算放大器U2的反相输入端电连接，另一端与所述运算放大器U2的输出端电连接，所述可变电阻R4的控制端与所述电压范围调整按钮固定连接。
优选地，所述运算放大器U2采用的型号为LM324。
优选地，所述船用车钟控制信号转换装置还包括控制端接插件和与所述控制端接插件相适配的ECU线束端接插件；所述控制端接插件与所述机旁信号转换装置的输出端电连接，所述ECU线束端接插件与所述电控单元ECU电连接。
采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
本实用新型船用车钟控制信号转换装置，其中的车钟旁信号装换装置将来自电子车钟的电压信号转换为4-20mA电流信号进行远程传输，传输到机旁信号转换装置处进行信号二次转换，将4-20mA电流信号转换为0.75-3.84V的油门电压信号，并输入到船用发动机的电控单元ECU，驱动发动机执行相应指令。本实用新型独立于船舶其它控制系统，独立进行信号转换，且可实现车钟控制信号的远程传输。
车钟旁信号装换装置和机旁信号转换装置件均设有调整按钮，利用相应调整按钮可以兼容不同电流电压范围的电子车钟，通用性强。
附图说明
图1是本实用新型船用车钟控制信号转换装置的原理框图；
图2是电压\/电流信号转换调理电路的原理图；
图3是电流\/电压信号转换调理电路的原理图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。
如图1所示，一种船用车钟控制信号转换装置，包括电子车钟，与电子车钟电连接的车钟旁信号转换装置，以及与车钟旁信号转换装置电连接的机旁信号转换装置。
车钟旁信号转换装置设置于电子车钟的旁边(驾驶室内)，用于将电子车钟输出的原电压信号转换成4-20mA的电流信号，4-20mA的电流信号通过远程传输线路传送至机旁信号转换装置；机旁信号转换装置设置于船用发动机的旁边(机舱内)且与船用发动机的电控单元ECU电连接，用于将远程传送的4-20mA的电流信号转换成船用发动机0.75-3.84V的油门电压信号。
船用车钟控制信号转换装置还包括控制端接插件和与控制端接插件相适配的ECU线束端接插件；控制端接插件与机旁信号转换装置的输出端电连接，ECU线束端接插件与电控单元ECU电连接。
在本实施例中，车钟旁信号转换装置包括转换电压调整按钮和电流范围调整按钮；机旁信号转换装置包括转换电流调整按钮和电压范围调整按钮；相应调整按钮用于使车钟旁信号转换装置和机旁信号转换装置适配不同范围的输入信号，或\/和转换成不同范围的输出信号，简言之，利用相应调整按钮可以兼容不同电流电压范围的电子车钟，增加通用性。
本实施例中：车钟旁信号转换装置内置电压\/电流信号转换调理电路。如图2所示，该电压\/电流信号转换调理电路包括运算放大器U1、三极管D，可变电阻R11和可变电阻R16；运算放大器U1采用的型号为LM324，三极管D采用的型号为BG9013，运算放大器U1起比较器作用，输入信号比较后经运算放大器U1放大后再经三极管D放大。
可变电阻R11的一端与运算放大器U1的同相输入端电连接，另一端与电子车钟的一输出端，可变电阻R11的控制端与转换电压调整按钮固定连接；运算放大器U1的输出端与三极管D的基极电连接，三极管D的发射极与可变电阻R16一端电连接，可变电阻R16的另一端接地，可变电阻R16的控制端与电流范围调整按钮固定连接。
除此外，还包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和负载电阻R；电阻R12的一端与运算放大器U1的同相输入端电连接，电阻R12的另一端与电子车钟的另一输出端电连接；电阻R15的一端与运算放大器U1的反相输入端电连接，电阻R15的另一端与三极管D的发射极电连接；电阻R14串接于运算放大器U1的输出端与三极管D的基极之间；电阻R13和负载电阻R串接于运算放大器U1的正极端和三极管D的集电极之间。
图中：V0<\/sub>代表偏置电压，Vin<\/sub>代表输入电压即转换电压，电流I0<\/sub>为转换后的输出电流。
本实施例中：机旁信号转换装置内置电流\/电压信号转换调理电路。如图3所示，电流\/电压信号转换调理电路包括运算放大器U2，可变电阻R1和可变电阻R4；运算放大器U2采用的型号为LM324。
可变电阻R1一端接地，另一端与运算放大器U2的同相输入端电连接，可变电阻R1的控制端与转换电流调整按钮固定连接；可变电阻R4的一端与运算放大器U2的反相输入端电连接，另一端与运算放大器U2的输出端电连接，可变电阻R4的控制端与电压范围调整按钮固定连接。
除此外，还包括电容C、电阻R2、电阻R3和电阻R5；电容C与可变电阻R1并联，电阻R2串接于可变电阻R1和运算放大器U2的同相输入端之间；电阻R3一端接地，另一端与运算放大器U2的反相输入端电连接；电阻R5串接于可变电阻R4与运算放大器U2的输出端之间。
图中，Iin<\/sub>为输入的电流，Vout<\/sub>为转换后的电压。
利用相应调整按钮改变可变电阻R11、可变电阻R16、可变电组R1和可变电阻R4的阻值，来兼容不同电流电压范围的电子车钟，增加通用性。
需要说明的是，LM324是单电源四路运算放大器，本实施例的转换电路中实际仅利用了其中的一路运算放大器。
电流电压信号转换的工作原理是本领域技术人员所熟知的，也就是说电压\/电流信号转换调理电路和电流\/电压信号转换调理电路除了上述实施例外，还有其他形式，在此不做赘述。
车钟旁信号转换装置、机旁信号转换装置和电子车钟的结合实现了车钟控制信号的独立转换，同时也实现了车钟控制信号的远程传输，具有广泛的应用场景。
以上所述为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改(元器件的改变)以及等同一种船用车钟控制信号转换装置的改进均应包含在本实用新型的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920003760.6
申请日:2019-01-02
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:37(山东)
授权编号:CN209467310U
授权时间:20191008
主分类号:B63H 21/21
专利分类号:B63H21/21
范畴分类:32D;27D;
申请人:潍柴重机股份有限公司
第一申请人:潍柴重机股份有限公司
申请人地址:261108 山东省潍坊市滨海经济技术开发区富海大街17号
发明人:陈有兵;刘建飞;尹晓青;靳良真;屈传水
第一发明人:陈有兵
当前权利人:潍柴重机股份有限公司
代理人:王秀芝
代理机构:37255
代理机构编号:潍坊正信致远知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计