直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制用信號采集電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控 制用信號采集電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 各種礦用供電新設(shè)備在投入使用前必須進(jìn)行試驗(yàn)，而在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，需要考慮負(fù) 載變化對礦用供電新設(shè)備的動態(tài)影響，才能夠最大限度地真實(shí)再現(xiàn)礦用供電新設(shè)備實(shí)際的 使用狀況。在進(jìn)行電力拖動和電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)過程中，也需要精確提供大小可連續(xù)變化的負(fù) 載，來更加準(zhǔn)確、方便地測試和驗(yàn)證電機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)速性能。目前，進(jìn)行礦用供電新設(shè) 備試驗(yàn)以及電力拖動和電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)時(shí)，較為常用的電機(jī)負(fù)載有磁粉制動器、直流發(fā)電機(jī) 等，磁粉制動器以磁粉為工作介質(zhì)，以激磁電流為控制手段，能夠達(dá)到控制制動轉(zhuǎn)矩或傳遞 轉(zhuǎn)矩的目的；直流發(fā)電機(jī)作為負(fù)載則是以電動機(jī)作為原動機(jī)，被拖動的電機(jī)工作在發(fā)電狀 態(tài)，同時(shí)也作為負(fù)載來產(chǎn)生負(fù)載轉(zhuǎn)矩，而現(xiàn)有技術(shù)中對直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制時(shí)，還不 能夠很好地對直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行精確控制，因此也就不能精確地提供試驗(yàn)所需要的負(fù) 載大小，無法精確地獲知負(fù)載的變化對礦用供電新設(shè)備的動態(tài)影響，不能夠最大限度地真 實(shí)再現(xiàn)礦用供電新設(shè)備實(shí)際的使用狀況。
[0003] 為了解決以上問題，有人提出了根據(jù)實(shí)時(shí)檢測直流發(fā)電機(jī)的輸出電流13和直流發(fā)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制用信號采集電路，其特征在于：包括數(shù)據(jù)收發(fā)器（1)和與 數(shù)據(jù)收發(fā)器（1)相接且用于將數(shù)據(jù)收發(fā)器（1)接收到的信號傳輸給計(jì)算機(jī)的USB通信電路 (2)，W及用于對直流發(fā)電機(jī)（6)的輸出電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的霍爾電流傳感器（3)和用于對 直流發(fā)電機(jī)（6)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的編碼器（4)，所述直流發(fā)電機(jī)（6)的負(fù)極輸出端接有 負(fù)載電阻巧），所述數(shù)據(jù)收發(fā)器（1)的輸入端接有A/D轉(zhuǎn)換電路（7)和信號隔離電路巧）， 所述A/D轉(zhuǎn)換電路（7)的輸入端接有用于對信號進(jìn)行放大和濾波調(diào)理的信號調(diào)理電路巧）， 所述霍爾電流傳感器（3)的原邊電流輸入端與直流發(fā)電機(jī)化）的正極輸出端相接，所述霍 爾電流傳感器（3)的原邊電流輸出端與負(fù)載電阻（5)相接，所述霍爾電流傳感器（3)的測 量輸出端與信號調(diào)理電路（9)的輸入端相接，所述編碼器（4)的輸出端與信號隔離電路巧） 的輸入端相接；所述信號隔離電路（8)包括光禪隔離巧片TLP521-1、開關(guān)二極管D1、穩(wěn)壓二 極管DZ1、穩(wěn)壓二極管DZ2、電阻R11和電阻R12,所述開關(guān)二極管D1的陽極為信號隔離電路 (8)的輸入端，所述開關(guān)二極管D1的陰極與電阻R11的一端相接，所述電阻R11的另一端與 電阻R12的一端、穩(wěn)壓二極管DZ1的陰極和穩(wěn)壓二極管DZ2的陰極相接，所述電阻R12的另 一端與光禪隔離巧片TLP521-1的第1引腳相接，所述光禪隔離巧片TLP521-1的第2引腳 和第3引腳，W及穩(wěn)壓二極管DZ1的陽極和穩(wěn)壓二極管DZ2的陽極均接地，所述光禪隔離巧 片TLP521-1的第4引腳為信號隔離電路巧）的輸出端且與數(shù)據(jù)收發(fā)器（1)的輸入端相接。
2. 按照權(quán)利要求1所述的直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制用信號采集電路，其特征在于；所述數(shù) 據(jù)收發(fā)器（1)為單片機(jī)STC89C52。
3. 按照權(quán)利要求2所述的直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制用信號采集電路，其特征在于；所述信 號隔離電路巧）的輸出端與單片機(jī)STC89C52的P1. 0引腳相接。
4. 按照權(quán)利要求2所述的直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制用信號采集電路，其特征在于：所述A/ D轉(zhuǎn)換電路（7)包括A/D轉(zhuǎn)換巧片ADC0804、電阻R4和電容C1，所述A/D轉(zhuǎn)換巧片ADC0804 的巧引腳、云5引腳和尿費(fèi)引腳依次對應(yīng)與單片機(jī)STC89C52的而兩引腳、而5引腳和床及 引腳相接，所述A/D轉(zhuǎn)換巧片ADC0804的DBO~DB7引腳依次對應(yīng)于單片機(jī)STC89C52的P0. 0~P0. 7引腳相接，所述A/D轉(zhuǎn)換巧片ADC0804的CLKR引腳通過串聯(lián)的電阻R4和電 容C1接地，所述A/D轉(zhuǎn)換巧片ADC0804的CLKIN引腳與電阻R4和電容C1的連接端相接， 所述A/D轉(zhuǎn)換巧片ADC0804的VIN(-)引腳和Vcep/2引腳均接地。
5. 按照權(quán)利要求4所述的直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制用信號采集電路，其特征在于；所述信 號調(diào)理電路（9)包括運(yùn)算放大器A1、運(yùn)算放大器A2、集成S端穩(wěn)壓巧片化431和電阻R2， 所述運(yùn)算放大器A1的同相輸入端通過電阻R3接地，所述運(yùn)算放大器A1的反相輸入端與電 阻R2的一端相接，且通過電阻R9與運(yùn)算放大器A1的輸出端相接，所述電阻R2的另一端為 信號調(diào)理電路（9)的輸入端，所述運(yùn)算放大器A1的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換巧片ADC0804的 VIN(+)引腳相接；所述運(yùn)算放大器A2的同相輸入端通過電阻R10接地，所述運(yùn)算放大器A2 的反相輸入端通過電阻R6與集成S端穩(wěn)壓巧片化431的參考極相接，且通過電阻R7與運(yùn) 算放大器A2的輸出端相接，所述集成S端穩(wěn)壓巧片化431的陽極接地，所述集成S端穩(wěn)壓 巧片TL431的陰極通過電阻R5與+15V電源的輸出端相接，所述運(yùn)算放大器A2的輸出端通 過電阻R8與運(yùn)算放大器A1的反相輸入端相接。
6. 按照權(quán)利要求4所述的直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制用信號采集電路，其特征在于；所述霍 爾電流傳感器（3)為霍爾電流傳感器TBC05LX，所述負(fù)載電阻（5)為滑動變阻器Rl，所述霍 爾電流傳感器TBC05LX的原邊電流輸入端引腳PRIMARYIN與直流發(fā)電機(jī)化）的正極輸出 端相接，所述霍爾電流傳感器TBC05LX的原邊電流輸出端引腳PRIMARYOUT與滑動變阻器 R1的一個(gè)固定端相接，所述滑動變阻器R1的滑動端和另一個(gè)固定端均與直流發(fā)電機(jī)（6)的 負(fù)極輸出端相接，所述霍爾電流傳感器TBC05LX的測量輸出端引腳OUTPUT與信號調(diào)理電路 (9)的輸入端相接。
7.按照權(quán)利要求2所述的直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制用信號采集電路，其特征在于：所述USB通信電路（2)包括USB總線接口巧片C冊75、晶振Y2和USB接口，所述USB總線接口巧片 C冊75的VCC引腳與巧V電源的輸出端相接，且通過電容巧接地，所述USB總線接口巧片 C冊75的V3引腳通過電容C6接地，所述USB總線接口巧片C冊75的INT#引腳、TXD引腳 和RXD引腳依次對應(yīng)與單片機(jī)STC89C52的INT1引腳、TXD引腳和RXD引腳相接，所述USB 總線接口巧片C冊75的UD+引腳和UD-引腳依次對應(yīng)與USB接口的數(shù)據(jù)正引腳D+和數(shù)據(jù) 負(fù)引腳D-相接，所述USB總線接口巧片C冊75的RST引腳通過電容C8與巧V電源的輸出 端相接，所述USB總線接口巧片C冊75的X0引腳與晶振Y2的一端相接，且通過電容CIO接 地，所述USB總線接口巧片C冊75的XI引腳與晶振Y2的另一端相接，且通過電容C9接地， 所述USB接口的VCC引腳通過電阻R14與巧V電源的輸出端相接，所述電阻R14和巧V電 源的輸出端的連接端通過電容C7接地，所述USB接口的GND引腳接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制用信號采集電路，包括數(shù)據(jù)收發(fā)器、USB通信電路、霍爾電流傳感器和編碼器，直流發(fā)電機(jī)的負(fù)極輸出端接有負(fù)載電阻，數(shù)據(jù)收發(fā)器的輸入端接有A/D轉(zhuǎn)換電路和信號隔離電路，A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端接有信號調(diào)理電路，霍爾電流傳感器的測量輸出端與信號調(diào)理電路的輸入端相接，編碼器的輸出端與信號隔離電路的輸入端相接；信號隔離電路包括光耦隔離芯片TLP521-1、開關(guān)二極管D1、穩(wěn)壓二極管DZ1、穩(wěn)壓二極管DZ2、電阻R11和電阻R12。本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)方便且成本低，能夠?qū)χ绷靼l(fā)電機(jī)的輸出電流和轉(zhuǎn)速進(jìn)行精確采集，為獲得直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩提供了數(shù)據(jù)源，實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】G01D21-02
【公開號】CN204495403
【申請?zhí)枴緾N201520220710
【發(fā)明人】高赟, 楊春, 賈永博, 楊敏
【申請人】西安科技大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月14日