專利名稱：一種交流傳感器激磁電源的閉環(huán)控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及交流傳感器激磁電源的閉環(huán)控制電路，屬于電子電路領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
閉環(huán)控制電路是一種常用的控制技術(shù)，特別是在伺服電子控制領(lǐng)域，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。隨著電傳控制系統(tǒng)的發(fā)展，應(yīng)用傳感器數(shù)量的增多和傳感器本身技術(shù)的提高，對交流激磁電源的要求也越來越嚴(yán)格。為了在多負載，寬溫度范圍工作條件下達到相當(dāng)精度的幅值輸出，直接輸出式的激磁電源很難保持輸出精度，，采用閉環(huán)控制電路可以提高值輸出精度。交流傳感器激磁電源是一種小功率的信號源，在無負載情況下輸出幅值比較穩(wěn)定，但在帶一定負載的情況下，隨著電流的輸出的增大，負載消耗的功率增大，導(dǎo)致幅值變??；特別是在軍溫(-40° +65° )條件下，負載隨著溫度的變化其內(nèi)阻而有所改變，從而導(dǎo)致電源的輸出電流變化，電流的變化最終導(dǎo)致輸出幅值的變化，就會造成交流傳感器激磁電源在常溫?zé)o負載的情況下和在軍溫滿負載的情況下的輸出幅值有較大差別，很難保證工作在要求的誤差范圍內(nèi)。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種交流傳感器激磁電源的閉環(huán)控制電路，能提高傳感器激磁電源輸出幅值在常溫?zé)o負載的情況下和在軍溫滿負載的情況下的輸出精度。本實用新型采取的技術(shù)方案為，一種交流傳感器激磁電源的閉環(huán)控制電路，包括:調(diào)制電路，所述調(diào)制電路的輸入端與交流信號源連接，所述調(diào)制電路的輸出端與功率放大電路輸入端連接，所述功率放大電路輸出端分別與輸出端口和整流濾波電路輸入端連接，所述整流濾波電路輸出端與積分電路輸入端連接，所述積分電路輸出端與所述調(diào)制電路輸入端連接，所述積分電路輸入端還與參考電壓連接。本實用新型具有的優(yōu)點和有益效果:本實用新型是一種控制交流傳感器激磁電源輸出幅值變化的電路。當(dāng)溫度或負載發(fā)生變化時，由于功耗的原因，導(dǎo)致功率放大器的輸出幅值發(fā)生變化，整流濾波電路的輸出直流就會變化，從而打破了積分器的穩(wěn)定狀態(tài)，積分器開始積分，補償調(diào)制電路，使調(diào)制電路輸出增大或減小，改變功率放大電路輸出幅值，從而提高了整個電路的工作精度。

圖1是本實用新型交流傳感器激磁電源的閉環(huán)控制電路示意圖。圖2是本實用新型調(diào)制電路原理示意圖。圖3是本實用新型功率放大電路原理示意圖。圖4是本實用新型整流濾波電路原理示意圖。圖5是本實用新型積分電路原理示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖1 5對本實用新型的設(shè)計過程做詳細說明，具體操作步驟如下:閉環(huán)控制電路示意圖:如圖1所示，描述路了整個控制部分的組成和動態(tài)流向，包括:調(diào)制電路，所述調(diào)制電路的輸入端與交流信號源連接，所述調(diào)制電路的輸出端與功率放大電路輸入端連接，所述功率放大電路輸出端分別與輸出端口和整流濾波電路輸入端連接，所述整流濾波電路輸出端與積分電路輸入端連接，所述積分電路輸出端與所述調(diào)制電路輸入端連接，所述積分電路輸入端還與參考電壓連接。調(diào)制電路設(shè)計:如圖2所示，乘法器輸入端X接交流輸入，輸入端Y接來自積分器的自動調(diào)整的直流信號；注意乘法器的輸出范圍一般為-1OV +10V，交流源盡量控制到峰值6V左右，直流控制到8V左右，使其工作在正常的自動調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，防止乘法器進入飽和狀態(tài)。功率放大電路設(shè)計:如圖3所示，結(jié)合所選放大器的特征設(shè)計電流輸出，結(jié)合穩(wěn)態(tài)時調(diào)制電路的輸出范圍計算功率放大器的增益，使其輸出達到傳感器激磁電源要求的幅值；ci為隔直電容，C2為高頻濾波電容。整流濾波電路設(shè)計:如圖4所示，因為傳感器激磁電源的輸出幅值一般比較大，所以應(yīng)將其增益調(diào)整到適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，以滿足放大器的輸入要求，防止使其飽和；然后進行整流，在濾波器上設(shè)計一級增益放大電路，將直流輸出調(diào)整到適當(dāng)?shù)姆秶?如-9V -6V)，當(dāng)傳感器激磁電源的輸出幅值變化時，不至于使其輸出飽和；在下面的公式中可以計算傳感器激磁電源的輸出幅值:傳感器激磁電源的輸出有效值* (R5/R4)*整流濾波系數(shù)* (R8/R7)=V2積分電路設(shè)計:如圖5所示，積分器輸入?yún)⒖茧妷旱闹绷髡盘枺瑫r輸入整流濾波后的直流負信號，圖5中RlO、Rl I的阻值應(yīng)滿足R10/R11=V1/V2，當(dāng)V2變化時，積分器開始積分；滿足平衡條件時，積分器停止積分，保持穩(wěn)定輸出。本設(shè)計的核心部分是積分電路部分，在初始狀態(tài)時，傳感器激磁電源輸出為0，所以整流濾波電路輸出為0，積分電路只有參考電壓的直流輸入，積分器迅速積分；一個交流周期過后，整流濾波電路輸出為不再為0，而有一定的電壓輸出，并且與輸入的參考電壓方向相反，抑制積分器的積分速度；當(dāng)幾個周期過后，如圖5所示，整流濾波的電壓V2=(R11/RIO) *V1時,積分器不再積分,輸出穩(wěn)定在一個固定值,此時傳感器激磁電源輸出幅值保持穩(wěn)定。實施例本施例選用傳感器激磁電源輸出有效值為16V/2400HZ的信號進行說明:調(diào)制電路設(shè)計:如圖2所示，乘法器輸入端X接有效值為5V/2400的交流信號，其峰值為7.07V，選用的乘法器輸出范圍在-1OV +10V，乘法器輸入端Y接來自積分器的直流信號；假設(shè)積分器的穩(wěn)態(tài)輸出為8V，那么，調(diào)制電路輸出有效值為XY/10=5.66V，保持在乘法器輸出的中間范圍，當(dāng)Y變化時乘法器不會進入飽和狀態(tài)。功率放大電路設(shè)計:結(jié)合所選放大器的特征設(shè)計電流輸出能力，如圖3所示，(R2/Rl)*5.66V=16V，可選 Rl=Il.3ΚΩ，R2=32KQ 的值?？蛇x Cl=I μ f 為隔直電容，C2=100pf■為高頻濾波電容。電容選取范圍不要影響幅值和頻率即可。整流濾波電路設(shè)計:如圖4所示，將交流有效值16V (峰值22.6V)信號增益調(diào)整到交流有效值4V，選取R4=16KQ，R5=4KQ ;然后設(shè)計半波整流、濾波到-1.8V的直流同時設(shè)計一級增益電路將其放大到-8V，選取R7=18KQ，R8=80KQ。積分電路設(shè)計:如圖5所示，積分器輸入的參考電壓為直流+10V，同時輸入整流濾波后的-8V與其相加，圖5中R10、R11的阻值應(yīng)滿足R10/R11=V1/V2，那么參考電壓Vl=IOV,V2=8V,可選RlO=IOK Ω，R11=8K Ω ；當(dāng)V2=8V時，積分器輸出穩(wěn)定到一定狀態(tài)，送到調(diào)制電路；當(dāng)V2 Φ 8V時，積分器積分，補償調(diào)制電路，最終使整個電路進入穩(wěn)態(tài)。該設(shè)計中每一部分離飽和值都有一定的余量，使電路調(diào)整時有浮動空間。當(dāng)16V/2400HZ在一定情況下變化時，采樣整流濾波電路的輸出就會隨之變化，使積分器輸入失去平衡，開始積分，積分器輸出的發(fā)生變化，同時解調(diào)電路輸出變化，使功率放大電路輸出變化，直到輸出幅值調(diào)整到有效值16V，然后再經(jīng)整流濾波后到送到積分器，使積分器重新達到平衡穩(wěn)定輸出，整個閉環(huán)調(diào)整結(jié)束；通過閉環(huán)控制電路，最終達到了提高傳感器激磁電源輸出幅值精度的目的。
權(quán)利要求1.種交流傳感器激磁電源的閉環(huán)控制電路，其特征在于，包括:調(diào)制電路，所述調(diào)制電路的輸入端與交流信號源連接，所述調(diào)制電路的輸出端與功率放大電路輸入端連接，所述功率放大電路輸出端分別與輸出端口和整流濾波電路輸入端連接，所述整流濾波電路輸出端與積分電路輸入端連接，所述積分電路輸出端與所述調(diào)制電路輸入端連接，所述積分電路輸入端還與參考電壓連接。
專利摘要本實用新型涉及一種交流傳感器激磁電源的閉環(huán)控制電路，屬于電子電路領(lǐng)域。本實用新型采取的方案為利用放大器的積分原理，通過采集交流傳感器激磁電源的輸出幅值，經(jīng)過整流濾波與積分器的輸入?yún)⒖歼M行比較，再通過積分器的輸出和輸入交流信號源進行乘法運算，來控制交流傳感器激磁電源的輸出，形成閉環(huán)控制。該電路由調(diào)制電路、功率放大電路、整流濾波電路、積分電路形成閉環(huán)控制；采用此技術(shù)，可以使交流傳感器激磁電源在常溫?zé)o負載的情況下和軍溫(-40°～+65°)滿負載的條件下輸出幅值起到提高電源輸出精度的目的。
文檔編號G05F1/66GK202929514SQ201220611418
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者察應(yīng)坤, 屈蕾, 王魁, 李煒, 史杰, 馬海濤 申請人:中國航空工業(yè)第六一八研究所