一種直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直流電機(jī)控制領(lǐng)域，具體涉及一種直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]小型直流電機(jī)已經(jīng)被廣泛采用于血液檢測(cè)類醫(yī)療及科研儀器的液控電路中。在實(shí)際應(yīng)用中多需要精密、穩(wěn)定地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速及方向。
[0003]現(xiàn)有直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)控制有多種方法，例如采用繼電器或采用場(chǎng)效應(yīng)管等。例如專利號(hào)ZL200620098214.8中公開了一種帶鎖緊的直流電機(jī)自動(dòng)控制裝置，通過采用繼電器控制直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，且具有互鎖功能。但是，頻繁地切換電機(jī)轉(zhuǎn)向會(huì)對(duì)電路系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊與干擾，甚至造成正反轉(zhuǎn)互鎖裝置的失效，從而導(dǎo)致儀器的癱瘓。而且正反向轉(zhuǎn)動(dòng)間控制不連續(xù)，無法實(shí)現(xiàn)精細(xì)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制需要設(shè)置正反轉(zhuǎn)互鎖裝置、正反向轉(zhuǎn)動(dòng)間控制不連續(xù)的缺陷。
[0005]為此，本發(fā)明的一種直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置，包括:
[0006]數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，其輸入端與上位機(jī)的輸出端連接，其第一輸出端與信號(hào)調(diào)理電路的第一輸入端連接，其第二輸出端與信號(hào)調(diào)理電路的第二輸入端連接，用于將所述上位機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并輸出，所述第一輸出端輸出包含第一電壓值的第一信號(hào)，所述第二輸出端輸出包含第二電壓值的第二信號(hào)；
[0007]信號(hào)調(diào)理電路，其輸出端與所述直流電機(jī)連接，用于根據(jù)所述第一電壓值和第二電壓值的大小產(chǎn)生控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的信號(hào)。
[0008]優(yōu)選地，所述信號(hào)調(diào)理電路包括:
[0009]減法電路，其第一輸入端作為所述信號(hào)調(diào)理電路的第一輸入端，其第二輸入端作為所述信號(hào)調(diào)理電路的第二輸入端，其輸出端作為所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端，用于將所述第一電壓值和第二電壓值作減法運(yùn)算后輸出控制所述直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的信號(hào)。
[0010]優(yōu)選地，所述減法電路包括第一運(yùn)算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻；
[0011 ]所述第一電阻的一端作為所述減法電路的第一輸入端，所述第一電阻的另一端分別與所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端和所述第三電阻的一端連接；
[0012]第二電阻的一端作為所述減法電路的第二輸入端，所述第二電阻的另一端分別與所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和所述第四電阻的一端連接；
[0013]所述第三電阻的另一端接地；
[0014]所述第四電阻的另一端與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接；
[0015]所述第一運(yùn)算放大器的輸出端作為所述減法電路的輸出端。
[0016]優(yōu)選地，所述信號(hào)調(diào)理電路還包括:
[0017]積分電路，其輸入端與所述減法電路的輸出端連接，其輸出端與第五電阻的一端連接；
[0018]第五電阻，其另一端作為所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端；
[0019]反饋電路，其第一輸入端與所述第五電阻的一端連接，其第二輸入端與所述第五電阻的另一端連接，其輸出端與所述積分電路的輸入端連接，用于反饋所述直流電機(jī)的工作狀態(tài)。
[0020 ]優(yōu)選地，所述積分電路包括第二運(yùn)算放大器、第六電阻和電容；
[0021]所述第六電阻的一端作為所述積分電路的輸入端，所述第六電阻的另一端分別與所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端和所述電容的一端連接；
[0022]所述電容的另一端與所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接；
[0023]所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端接地，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端作為所述積分電路的輸出端。
[0024]優(yōu)選地，所述反饋電路包括第三運(yùn)算放大器、第七電阻、第八電阻和第九電阻；
[0025]所述第七電阻的一端作為所述反饋電路的第一輸入端，所述第七電阻的另一端分別與所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端和所述第八電阻的一端連接；
[0026]所述第八電阻的另一端接地；
[0027]所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端作為所述反饋電路的第二輸入端，所述第三運(yùn)算放大器的輸出端與所述第九電阻的一端連接；
[0028]所述第九電阻的另一端作為所述反饋電路的輸出端。
[0029]優(yōu)選地，所述信號(hào)調(diào)理電路還包括:
[0030]功率放大電路，其輸入端與所述積分電路的輸出端連接，其輸出端與所述第五電阻的一端連接。
[0031]優(yōu)選地，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路包括能夠產(chǎn)生差分信號(hào)輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，所述第一信號(hào)和第二信號(hào)互為差分信號(hào)。
[0032]優(yōu)選地，還包括:
[0033]電源電路，其輸入端與供電電源連接，其輸出端分別與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)調(diào)理電路連接，用于給所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)調(diào)理電路供電。
[0034]本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0035]1.本發(fā)明實(shí)施例提供的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置，通過設(shè)置數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出具有第一電壓值的第一信號(hào)和具有第二電壓值的第二信號(hào)，然后通過信號(hào)調(diào)理電路根據(jù)該第一、第二電壓值的大小來產(chǎn)生控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的信號(hào)，由于在兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行大小比較時(shí)，非大即小，或者等于，其結(jié)果是唯一確定的，所以以此來控制的直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向也是唯一確定的，從而無需設(shè)置正反轉(zhuǎn)互鎖裝置即可實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)向的確定、穩(wěn)定、精細(xì)的控制，不易受到電路環(huán)境及其他隨機(jī)因素的干擾，避免了采樣互鎖裝置而帶來的失效的風(fēng)險(xiǎn)。并且由于是直接通過第一、第二電壓值來控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，避免了使用繼電器等器件，從而也提高了直流電機(jī)控制的穩(wěn)定性和精密性。
[0036]2.本發(fā)明實(shí)施例提供的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置，通過設(shè)置減法電路，可以直接將數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出的差分信號(hào)對(duì)應(yīng)輸入到減法電路中進(jìn)行相減運(yùn)算，從而直接獲得控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)向和速度的信號(hào)，電路簡(jiǎn)單明了，且其實(shí)現(xiàn)結(jié)果控制精細(xì)、穩(wěn)定性高。
[0037]3.本發(fā)明實(shí)施例提供的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置，通過設(shè)置積分電路和反饋電路，可以將直流電機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行反饋，以進(jìn)一步提高直流電機(jī)控制的精密性和穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中的技術(shù)方案，下面將對(duì)【具體實(shí)施方式】描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置的原理框圖；
[0040]圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置的電路圖；
[0041]圖3為本發(fā)明另一種實(shí)施例的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置的電路圖。
[0042]附圖標(biāo)記:1_模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，2-信號(hào)調(diào)理電路，3-電源電路，10-直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置，20-上位機(jī)，30-直流電機(jī)，21-減法電路，22-積分電路，23-反饋電路，24-功率放大電路。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0044]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0045]除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0046]此外，下面所描述的本發(fā)明不同實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。
[0047]圖1示出了一種實(shí)施例的直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置，如圖1所示，該裝置10包括數(shù)模轉(zhuǎn)換電路1和信號(hào)調(diào)理電路2。
[0048]數(shù)模轉(zhuǎn)換電路1，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路1的輸入端與上位機(jī)20的輸出端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路1的第一輸出端與信號(hào)調(diào)理電路2的第一輸入端連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路1的第二輸出端與信號(hào)調(diào)理電路2的第二輸入端連接，用于將上位機(jī)20輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)并輸出，第一輸出端輸出包含第一電壓值的第一信號(hào)，第二輸出端輸出包含第二電壓值的第二信號(hào)。優(yōu)選地，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路1包括能夠產(chǎn)生差分信號(hào)輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，第一信號(hào)和第二信號(hào)互為差分信號(hào)。例如，數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片U1采用TLV5630芯片，輸入數(shù)字信號(hào)采用的是SPI格式，通過4根串行總線控制輸出一個(gè)差分信號(hào)，以2V為基準(zhǔn)電壓，4V為峰值電壓。
[0049]信號(hào)調(diào)理電路2，信號(hào)調(diào)理電路2的輸出端與直流電機(jī)30連接，用于根據(jù)第一電壓值和第二電壓值的大小產(chǎn)生控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的信號(hào)，即通過第一電壓值和第二電壓值的大小能夠驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)30進(jìn)行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，并第一電壓值和第二電壓值的差值能夠決定直流電機(jī)30的轉(zhuǎn)速。
[0050]優(yōu)選地，如圖1所示，上述直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置10還包括電源電路3。
[0051 ]電源電路3，電源電路3的輸入端與供電電源連接，電源電路3的輸出端分別與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路1和信號(hào)調(diào)理電路2連接，用于給數(shù)模轉(zhuǎn)換電路1和信號(hào)調(diào)理電路2供電。
[0052]上述直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制裝置，通過設(shè)置數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出具有第一電壓值的第一信號(hào)和具有第二電壓值的第二信號(hào)，然后通過信號(hào)調(diào)理電路根據(jù)該第一、第二電壓值的大小來產(chǎn)生控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的信號(hào)，由于在兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行大小比較時(shí)，非大即小，或者等于，其結(jié)果是唯一確定的，所以以此來控制的直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向也是唯一確定的，從而無需設(shè)置正反轉(zhuǎn)互鎖裝置即可實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)向的確定、穩(wěn)定、精細(xì)的控制，不易受到電路環(huán)境及其他隨機(jī)因素的干擾，避免了采樣互鎖裝置而帶來的失效的風(fēng)險(xiǎn)。并且由于是直接通過第一、第二電壓值來控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速，避免了使用繼電器等器件，從而也提高了直流電機(jī)控制的穩(wěn)定性和精密性。而且通過上位機(jī)的數(shù)字信號(hào)來控制直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)命令，具有較強(qiáng)的魯棒性，且參數(shù)設(shè)置明確且更能適應(yīng)遠(yuǎn)距離控制的需求。
[0053]優(yōu)選地，如圖2所示，信號(hào)調(diào)理電路2包括減法電路