電動執(zhí)行器的一種力矩采集電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電動執(zhí)行器的一種力矩采集電路，包括：用于采集電流并進行電流放大的第一電路部分；用于采集電壓并進行電壓整形的第二電路部分；以及模擬開關(guān)部分；第一電路部分包括第一運算放大器和第二運算放大器；第二電路部分包括變壓隔離器、第三運算放大器、第四運算放大器；采樣電壓通過第十保護電阻、第十一保護電阻與變壓隔離器的輸入側(cè)電連接；變壓隔離器輸出側(cè)的一端接地，另一端與第三運算放大器的負(fù)極輸入端子電連接，第一運算放大器的輸出端子通過第五電阻與四雙向模擬開關(guān)的第三引腳電連接；第四運算放大器的輸出端子與四雙向模擬開關(guān)的第五引腳電連接；四雙向模擬開關(guān)的第四引腳接地。
【專利說明】
電動執(zhí)行器的一種力矩采集電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電動執(zhí)行器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及電動執(zhí)行器的一種力矩采集電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，傳統(tǒng)電動執(zhí)行器的力矩采樣均為電流信號采集方法，眾所周知，在理論上，力矩計算公式為:T = K*U*I*C0SW;其中:T為力矩，K為系數(shù)，U為電壓，I為電流，Ψ為電壓電流相位角;表示電動機力矩和電壓、電壓電流相位角成比例關(guān)系。但是在傳統(tǒng)單純采樣電流的方案中，由于不具備采集電壓的方案，因此無法獲知電壓電流相位角Ψ，進而導(dǎo)致測出的力矩誤差比較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種電動執(zhí)行器的力矩采集電路，使其與傳統(tǒng)技術(shù)相比較，具有更高的精度。
[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0005]—種電動執(zhí)行器的一種力矩米集電路，至少包括:
[0006]用于采集電流并進行電流放大的第一電路部分;所述第一電路部分包括第一運算放大器和第二運算放大器;其中:采樣電流通過第二電阻與第一運算放大器的負(fù)極輸入端子電連接;采樣電流通過第一電阻接地;第一運算放大器的正極輸入端子通過第四電阻接地;第一運算放大器的負(fù)極通過第三電阻與第一運算放大器的輸出端子電連接;在所述第三電阻的兩端并聯(lián)有第一電容;第一運算放大器的輸出端子依次通過第五電阻和第六電阻與第二運算放大器的正極輸入端子電連接;第一運算放大器的輸出端子通過第七電阻與第二運算放大器的負(fù)極輸入端子電連接;第二運算放大器的負(fù)極輸入端子通過第八電阻與第二運算放大器的輸出端子電連接;在所述第八電阻的兩端并聯(lián)有第二電容;第二運算放大器的輸出端子電連接有第九電阻；
[0007]用于采集電壓并進行電壓整形的第二電路部分;所述第二電路部分包括變壓隔離器、第三運算放大器、第四運算放大器;采樣電壓通過第十保護電阻、第十一保護電阻與變壓隔離器的輸入側(cè)電連接;所述變壓隔離器輸出側(cè)的一端接地，另一端與第三運算放大器的負(fù)極輸入端子電連接，第三運算放大器的正極輸入端子通過第十二電阻接地;第三運算放大器的負(fù)極輸入端子通過第十三電阻與第三運算放大器的輸出端子電連接;在所述第十三電阻的兩端并聯(lián)有第三電容;第三運算放大器的輸出端子通過第十四電阻與第四運算放大器的負(fù)極輸入端子電連接，所述第四運算放大器的正極輸入端子通過第十五電阻接地；
[0008]以及模擬開關(guān)部分;所述模擬開關(guān)部分為型號為CD4066的四雙向模擬開關(guān);其中:
[0009]第一運算放大器的輸出端子通過第五電阻與四雙向模擬開關(guān)的第三引腳電連接；第四運算放大器的輸出端子與四雙向模擬開關(guān)的第五引腳電連接；四雙向模擬開關(guān)的第四引腳接地。
[0010]進一步:所述第一運算放大器、第二運算放大器、第三運算放大器、第四運算放大器的型號均為LM258。
[0011 ]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0012]通過采用上述技術(shù)方案，本專利能夠準(zhǔn)確獲知電流I，電壓U，進而提高力矩的采樣精度。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明優(yōu)先實施例的電路圖。
[0014]其中:1、第一電路部分;2、第二電路部分;3、模擬開關(guān)部分。
【具體實施方式】
[0015]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0016]請參閱圖1，一種電動執(zhí)行器的一種力矩采集電路，包括:
[0017]用于采集電流并進行電流放大的第一電路部分I;所述第一電路部分包括第一運算放大器UIB和第二運算放大器UIA;其中:采樣電流通過第二電阻R2與第一運算放大器UIB的負(fù)極輸入端子電連接;采樣電流通過第一電阻Rl接地;第一運算放大器的正極輸入端子通過第四電阻R4接地;第一運算放大器UIB的負(fù)極通過第三電阻R3與第一運算放大器UIB的輸出端子電連接;在所述第三電阻R3的兩端并聯(lián)有第一電容Cl;第一運算放大器UIB的輸出端子依次通過第五電阻R5和第六電阻R6與第二運算放大器UIA的正極輸入端子電連接;第一運算放大器UIB的輸出端子通過第七電阻R7與第二運算放大器UIA的負(fù)極輸入端子電連接;第二運算放大器UIA的負(fù)極輸入端子通過第八電阻與第二運算放大器UIA的輸出端子電連接;在所述第八電阻R8的兩端并聯(lián)有第二電容C2;第二運算放大器UIA的輸出端子電連接有第九電阻R9;
[0018]用于采集電壓并進行電壓整形的第二電路部分2;所述第二電路部分包括變壓隔離器Tl、第三運算放大器U2B、第四運算放大器U2A;采樣電壓通過第十保護電阻R10、第^^一保護電阻Rll與變壓隔離器Tl的輸入側(cè)電連接;所述變壓隔離器Tl輸出側(cè)的一端接地，另一端與第三運算放大器U2B的負(fù)極輸入端子電連接，第三運算放大器U2B的正極輸入端子通過第十二電阻R12接地;第三運算放大器U2B的負(fù)極輸入端子通過第十三電阻R13與第三運算放大器U2B的輸出端子電連接;在所述第十三電阻R13的兩端并聯(lián)有第三電容C3;第三運算放大器U2B的輸出端子通過第十四電阻與第四運算放大器U2A的負(fù)極輸入端子電連接，所述第四運算放大器U2A的正極輸入端子通過第十五電阻Rl 5接地；
[0019]以及模擬開關(guān)部分3;所述模擬開關(guān)部分為型號為CD4066的四雙向模擬開關(guān)U3;
[0020]其中:
[0021]第一運算放大器UlB的輸出端子通過第五電阻R5與四雙向模擬開關(guān)的第三引腳電連接;第四運算放大器U2A的輸出端子與四雙向模擬開關(guān)U3的第五引腳電連接；四雙向模擬開關(guān)U3的第四引腳接地。
[0022]進一步:所述第一運算放大器U1B、第二運算放大器U1A、第三運算放大器U2B、第四運算放大器U2A的型號均為LM258;
[0023]上述優(yōu)選實施例中的技術(shù)方案同時采集電流信號和電壓信號、經(jīng)過放大后由模擬開關(guān)模擬乘法運算。
[0024]如圖1所示:I為經(jīng)過電流互感器采集的電流交流信號，電流信號經(jīng)過兩個運算放大器放大。L為電壓信號，電壓信號經(jīng)過精密變壓器隔離，經(jīng)過兩個運算放大器放大整形為梯形波，梯形波相位和L輸入信號相同，梯形波寬度正比于L輸入信號。
[0025]模擬開關(guān)部分3由模擬開關(guān)U3(CD4066)組成，當(dāng)電壓信號為正時U3-5腳控制信號為低電平，模擬開關(guān)輸出程高阻狀態(tài)，電流信號可以通過;當(dāng)電壓信號為負(fù)時U3-5腳控制信號為高電平，模擬開關(guān)輸出和U3-4腳導(dǎo)通，電流信號被截至。
[0026]當(dāng)電壓信號和電流信號相位相同時，電流信號正半波通過，負(fù)半波被截至，得到的力矩值最大;當(dāng)電壓信號和電流信號有相位差時，相位差越大，得到的力矩值越小。
[0027]同時，梯形波脈寬正比于電壓信號幅值，電壓值越高，梯形波脈寬越寬，電流信號導(dǎo)通時間也越長，得到的力矩值也越大。
[0028]以上對本發(fā)明的實施例進行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電動執(zhí)行器的一種力矩采集電路，其特征在于:至少包括: 用于采集電流并進行電流放大的第一電路部分;所述第一電路部分包括第一運算放大器和第二運算放大器;其中:采樣電流通過第二電阻與第一運算放大器的負(fù)極輸入端子電連接;采樣電流通過第一電阻接地;第一運算放大器的正極輸入端子通過第四電阻接地;第一運算放大器的負(fù)極通過第三電阻與第一運算放大器的輸出端子電連接;在所述第三電阻的兩端并聯(lián)有第一電容;第一運算放大器的輸出端子依次通過第五電阻和第六電阻與第二運算放大器的正極輸入端子電連接;第一運算放大器的輸出端子通過第七電阻與第二運算放大器的負(fù)極輸入端子電連接;第二運算放大器的負(fù)極輸入端子通過第八電阻與第二運算放大器的輸出端子電連接;在所述第八電阻的兩端并聯(lián)有第二電容;第二運算放大器的輸出端子電連接有第九電阻； 用于采集電壓并進行電壓整形的第二電路部分;所述第二電路部分包括變壓隔離器、第三運算放大器、第四運算放大器;采樣電壓通過第十保護電阻、第十一保護電阻與變壓隔離器的輸入側(cè)電連接;所述變壓隔離器輸出側(cè)的一端接地，另一端與第三運算放大器的負(fù)極輸入端子電連接，第三運算放大器的正極輸入端子通過第十二電阻接地;第三運算放大器的負(fù)極輸入端子通過第十三電阻與第三運算放大器的輸出端子電連接;在所述第十三電阻的兩端并聯(lián)有第三電容;第三運算放大器的輸出端子通過第十四電阻與第四運算放大器的負(fù)極輸入端子電連接，所述第四運算放大器的正極輸入端子通過第十五電阻接地； 以及模擬開關(guān)部分;所述模擬開關(guān)部分為型號為CD4066的四雙向模擬開關(guān);其中: 第一運算放大器的輸出端子通過第五電阻與四雙向模擬開關(guān)的第三引腳電連接;第四運算放大器的輸出端子與四雙向模擬開關(guān)的第五引腳電連接;四雙向模擬開關(guān)的第四引腳接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動執(zhí)行器的一種力矩采集電路，其特征在于:所述第一運算放大器、第二運算放大器、第三運算放大器、第四運算放大器的型號均為LM258。
【文檔編號】G01L3/00GK106066223SQ201610506724
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月30日 公開號201610506724.2, CN 106066223 A, CN 106066223A, CN 201610506724, CN-A-106066223, CN106066223 A, CN106066223A, CN201610506724, CN201610506724.2
【發(fā)明人】安文彬, 宋喆, 張中遠(yuǎn), 桑衛(wèi)東, 王丹
【申請人】天津市津達(dá)執(zhí)行器有限公司