專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)執(zhí)行器的智能電控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種自動(dòng)控制系統(tǒng)終端控制元件之一的電動(dòng)執(zhí)行器的電控裝置。
已有的電動(dòng)執(zhí)行器一直是以磁缸式位移敏感變換元件作為位置反饋器件，以伺服放大器為放大和驅(qū)動(dòng)器件，其伺服放大器內(nèi)部由磁放大器、觸發(fā)器及可控硅交流開(kāi)關(guān)線(xiàn)路等組成，這種結(jié)構(gòu)的執(zhí)行器存在無(wú)法克服的體積大、精度低、電磁變換復(fù)雜、零漂嚴(yán)重、接線(xiàn)煩瑣等缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于，克服已有技術(shù)的不足，提供一種精度高、接線(xiàn)方便、小型、智能化的電動(dòng)執(zhí)行器的電控裝置。
本實(shí)用新型可以用如下方式實(shí)現(xiàn)電動(dòng)執(zhí)行器的智能電控裝置，包括位置敏感變換器、電腦盒、伺服電動(dòng)機(jī)、減速器及輸出軸，所述的位置敏感變換器是導(dǎo)電塑料電位器，導(dǎo)電塑料電位器直接與執(zhí)行器輸出軸相連，用以檢測(cè)執(zhí)行器輸出軸的位置，導(dǎo)電塑料電位器的輸出端與電腦盒內(nèi)的信號(hào)變換比較電路的輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與信號(hào)變換比較電路的輸出端及中央處理單元的輸入端相連，中央處理單元的輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接固態(tài)繼電器的輸入端，固態(tài)繼電器的輸出端與伺服電動(dòng)機(jī)相連，伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器與執(zhí)行器輸出軸相連。
本實(shí)用新型采用了數(shù)字化的計(jì)算機(jī)技術(shù)，使信號(hào)的采集、處理及實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的控制算法變得靈活、可靠，使增加一些邏輯功能也變得方便易行，同時(shí)由中央處理單元、驅(qū)動(dòng)電路及固態(tài)繼電器構(gòu)成的脈沖調(diào)寬電路能以脈沖寬度方式體現(xiàn)輸出量值，使調(diào)節(jié)量與驅(qū)動(dòng)功率得以統(tǒng)一。本電控裝置適用面廣，對(duì)直行程、角行程、電開(kāi)式、電關(guān)式的電動(dòng)執(zhí)行器均可使用，并可接受0-10mA、0-5V的Ⅱ型儀表及4-20mA、1-5V的Ⅲ型儀表的動(dòng)作指令。


圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2是實(shí)施例電原理圖。
圖1中的導(dǎo)電塑料電位器2直接與執(zhí)行器的輸出軸18相連接，用以檢測(cè)電動(dòng)執(zhí)行器輸出軸的位置，3和4是信號(hào)變換比較電路，對(duì)于檢測(cè)到的位置反饋信號(hào)，經(jīng)變換后再與設(shè)定值1進(jìn)行比較，所得差值經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器5變成數(shù)字信號(hào)，由中央處理單元6及外圍電路9、10和11將該數(shù)字信號(hào)采入，利用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)一定的調(diào)節(jié)規(guī)律，以脈沖信號(hào)形式輸出，再經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路12、13及固態(tài)繼電器14、15，用脈沖寬度方式驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)16，經(jīng)減速器17帶動(dòng)電動(dòng)執(zhí)行器的輸出軸18運(yùn)動(dòng)，使其與給定的要求執(zhí)行器輸出軸位置相同，7是復(fù)位電路，8是晶振電路。
實(shí)施例本實(shí)施例中電動(dòng)執(zhí)行器選用DKJ角行程電動(dòng)執(zhí)行器，沿用其減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，選WDD型精密導(dǎo)電塑料電位器，信號(hào)變換比較電路U4、U10、U5、U9、U11由運(yùn)算放大器μA741及相應(yīng)的電阻構(gòu)成，模數(shù)轉(zhuǎn)換器為12位的AD578，其精度可達(dá)1/4096，中央處理單元為8031，其外圍電路包括EPROM2764、RAM6264及地址鎖存器74LS373，固態(tài)繼電器為JGX-10F型，內(nèi)部采用光隔離，抗干擾能力強(qiáng)，輸入為直流3.2-14V，輸出為交流220V。本實(shí)施例的工作過(guò)程如下假設(shè)電動(dòng)執(zhí)行器的輸入為0-10mA，圖2中插座T5的1腳FIN是導(dǎo)電塑料電位器的輸出電信號(hào)，T5的4腳RIN是設(shè)定值，設(shè)定值輸入經(jīng)電阻R4、R5變成電壓信號(hào)，輸入給U10的3腳，由U10的6腳輸出，經(jīng)R6進(jìn)入U(xiǎn)5的2腳，信號(hào)由U5放大后，一方面接選擇開(kāi)關(guān)S1的一接點(diǎn)，另一方面經(jīng)R20進(jìn)入U(xiǎn)9的2腳，經(jīng)U9反相，由U9的6腳輸出到選擇開(kāi)關(guān)S1的另一接點(diǎn)，選擇開(kāi)關(guān)S1的第三接點(diǎn)，在執(zhí)行器為電開(kāi)式時(shí)接通U5的6腳，在執(zhí)行器為電關(guān)式時(shí)接通U9的6腳，再經(jīng)R9進(jìn)入U(xiǎn)11的2腳，同時(shí)導(dǎo)電塑料電位器的輸出電信號(hào)FIN進(jìn)入U(xiǎn)4的3腳，由6腳輸出，經(jīng)R10輸入U(xiǎn)11的2腳，設(shè)定值信號(hào)RIN和檢測(cè)信號(hào)FIN經(jīng)上述變換后同時(shí)加到U11的2腳上，經(jīng)U11比較放大，將其差值信號(hào)由U11的6腳輸出給U2AD578的28腳，經(jīng)U2模數(shù)轉(zhuǎn)換由1-12腳輸出，此時(shí)電路將模擬信號(hào)變成了數(shù)字信號(hào)，U2的1-12腳的輸出直接進(jìn)入U(xiǎn)18031中央處理單元的數(shù)據(jù)總線(xiàn)32-39腳，U1對(duì)信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后，從1和2腳輸出，此時(shí)是將數(shù)字信號(hào)變成脈沖調(diào)寬方式輸出給驅(qū)動(dòng)電路，U1的1腳OPEN信號(hào)經(jīng)R14進(jìn)入三極管N1的基極，U1的2腳CLOSE信號(hào)經(jīng)R15進(jìn)入三極管N2的基極，這是為伺服電機(jī)正、反轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)的兩個(gè)通道，假設(shè)U1的1腳OPEN信號(hào)為低電平，U1的2腳CLOSE信號(hào)為高電平，此時(shí)三極管N1截止，三極管N2導(dǎo)通，三極管的集電極與固態(tài)繼電器相連，N1的輸出給固態(tài)繼電器01的輸入，N2的輸出給固態(tài)繼電器02的輸入，N1截止使01的輸出導(dǎo)通，N2導(dǎo)通使02的輸出截止，此時(shí)01的輸出驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)執(zhí)行器輸出軸運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)電塑料電位器的信號(hào)發(fā)生變化，并反饋給FIN，構(gòu)成閉環(huán)反饋回路，直到執(zhí)行器輸出軸位置與給定要求相同為止。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)執(zhí)行器的智能電控裝置，包括位置敏感變換器、電腦盒、伺服電動(dòng)機(jī)、減速器及輸出軸，其特征是所述的位置敏感變換器是導(dǎo)電塑料電位器，導(dǎo)電塑料電位器直接與執(zhí)行器輸出軸相連，導(dǎo)電塑料電位器的輸出端與電腦盒內(nèi)的信號(hào)變換比較電路的輸入端相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別與信號(hào)變換比較電路的輸出端及中央處理單元的輸入端相連，中央處理單元的輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接固態(tài)繼電器的輸入端，固態(tài)繼電器的輸出端與伺服電動(dòng)機(jī)相連，伺服電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器與執(zhí)行器輸出軸相連。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種電動(dòng)執(zhí)行器的智能電控裝置,由導(dǎo)電塑料電位器、信號(hào)變換比較電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、中央處理單元、脈沖調(diào)寬電路、伺服電動(dòng)機(jī)和執(zhí)行器輸出軸組成,導(dǎo)電塑料電位器與執(zhí)行器輸出軸相連,中央處理單元及外圍電路作為信號(hào)采集和處理中心,調(diào)節(jié)量以脈沖寬度方式體現(xiàn),本實(shí)用新型具有小型化、數(shù)字化、智能化的特點(diǎn),適合于各種類(lèi)型、各種應(yīng)用場(chǎng)合的電動(dòng)執(zhí)行器,可廣泛應(yīng)用于發(fā)電、化工、石油、冶金及輕紡工業(yè)部門(mén)。
文檔編號(hào)G05B15/02GK2310332SQ9624564
公開(kāi)日1999年3月10日 申請(qǐng)日期1996年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月12日
發(fā)明者沈毅, 王艷, 姜珂 申請(qǐng)人:沈毅, 王艷, 姜珂