一種用于電液比例控制器的轉(zhuǎn)換和控制信號(hào)處理器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電平轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電液比例控制器的轉(zhuǎn)換和控制信號(hào)處理器。
【背景技術(shù)】
[0002]在液壓系統(tǒng)中，電液比例閥是很重要的器件，通常人們可以通過控制電液比例閥來調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力和流量。位于電液比例閥前端的比例控制器主要是用于電壓-電流轉(zhuǎn)換，從而為電液比例閥提供驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)。
[0003]目前，位于比例控制器的前端的處理器主要是用于給定信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換和控制，從而將處理后的信號(hào)輸入到比例控制器中。但是該處理器存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精確度低以及成本尚等缺陷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問題及缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于電液比例控制器的轉(zhuǎn)換和控制信號(hào)處理器，該處理器存在設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、精確度高、成本低以及控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種用于電液比例控制器的轉(zhuǎn)換和控制信號(hào)處理器，所述處理器位于比例控制器的前端，其用于給定信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換和控制，并將處理后的給定信號(hào)輸入到比例控制器中；
[0007]所述處理器包括有源濾波模塊、反相器模塊、滯回比較器模塊、加法器模塊以及繼電器驅(qū)動(dòng)模塊；
[0008]所述有源濾波模塊分別與所述反相器模塊以及所述滯回比較器模塊連通，所述反相器模塊與所述加法器模塊連通，所述滯回比較器模塊與所述繼電器驅(qū)動(dòng)模塊連通，所述加法器模塊與所述繼電器驅(qū)動(dòng)模塊分別與所述比例控制器連通；
[0009]所述有源濾波模塊用于濾除給定信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)或者尖峰脈沖，其包括電阻、濾波電容以及第一運(yùn)算放大器；所述有源濾波模塊能夠用于形成隔離電路使得給定信號(hào)不因負(fù)載而變化；所述有源濾波模塊的輸出電壓等于給定電壓；
[0010]所述反相器模塊包括電阻以及第二運(yùn)算放大器；所述反相器模塊的使用能夠得到與給定信號(hào)相位差180°的信號(hào)，所述反相器模塊的輸出電壓與給定信號(hào)反相；
[0011]所述滯回比較器模塊包括電阻、第二電位器以及第四運(yùn)算放大器，所述滯回比較器模塊運(yùn)用第四運(yùn)算放大器以控制繼電器驅(qū)動(dòng)模塊中的三極管的導(dǎo)通和關(guān)斷；
[0012]所述加法器模塊包括電阻、第一電位器以及第三運(yùn)算放大器，
[0013]經(jīng)過所述加法器模塊處理后得到模擬量信號(hào)=-3 X (反相器模塊的輸出電壓+滯回比較器模塊的反相輸入端電壓)/4η ;
[0014]其中，O彡η彡1，η為第一電位器的動(dòng)頭到第一電位器的接地端的電阻占總阻值的百分比；
[0015]所述繼電器驅(qū)動(dòng)模塊包括有電阻、三極管、以及繼電器；所述三極管的電流放大電路能夠放大第四運(yùn)算放大器的輸出電流；所述滯回比較器模塊輸出負(fù)電壓時(shí)，三極管處于關(guān)斷狀態(tài)，繼電器不動(dòng)作；所述滯回比較器模塊輸出正電壓時(shí)，三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器動(dòng)作。
[0016]進(jìn)一步地，所述處理器能夠同時(shí)進(jìn)行兩路給定信號(hào)的轉(zhuǎn)換和控制。
[0017]進(jìn)一步地，包括輸入信號(hào)選擇模塊，所述輸入信號(hào)選擇模塊能夠支持控制器的信號(hào)輸入和旋鈕電位器的信號(hào)輸入。
[0018]進(jìn)一步地，所述處理器支持量程為2.5千歐和10千歐旋鈕電位器的信號(hào)輸入。
[0019]進(jìn)一步地，所述繼電器驅(qū)動(dòng)模塊包括有用于表征繼電器工作狀態(tài)的發(fā)光二極管。
[0020]進(jìn)一步地，在發(fā)光二極管的支路中增加有限流電阻。
[0021]進(jìn)一步地，所述處理器采用±15V雙電源供電。
[0022]進(jìn)一步地，所述滯回比較器模塊的反相輸入端電壓是第二電位器的分壓電壓，其電壓范圍是0-1.4V。
[0023]本實(shí)用新型的用于電液比例控制器的轉(zhuǎn)換和控制信號(hào)處理器主要由五部分組成，包括有源濾波模塊、反相器模塊、滯回比較器模塊、加法器模塊、以及繼電器驅(qū)動(dòng)模塊。其中，有源濾波模塊用于去除給定信號(hào)中的高頻干擾信號(hào)或者尖峰脈沖；反相器模塊用于得到與給定信號(hào)反相的信號(hào)；滯回比較器模塊運(yùn)用第四運(yùn)算放大器來控制繼電器驅(qū)動(dòng)模塊中的三極管的通斷；繼電器驅(qū)動(dòng)模塊用于通過三極管的通斷來控制繼電器的通斷。即將給定信號(hào)電平轉(zhuǎn)換和控制之后輸入到比例控制器中，同時(shí)運(yùn)用滯回比較器模塊來控制繼電器驅(qū)動(dòng)模塊中的三極管的導(dǎo)通或者關(guān)斷來驅(qū)動(dòng)繼電器工作或者不工作。因此，該處理器存在設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)簡單、精確度高、成本低以及控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型的用于電液比例控制器的轉(zhuǎn)換和控制信號(hào)處理器。
[0025]圖2是本實(shí)用新型的用于電液比例控制器的轉(zhuǎn)換和控制信號(hào)處理器的原理圖。
[0026]圖3是本實(shí)用新型的滯回比較器的特性示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0028]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的用于電液比例控制器的轉(zhuǎn)換和控制信號(hào)處理器(以下簡稱為該處理器)位于比例控制器的前端，該處理器是將0-10V給定信號(hào)轉(zhuǎn)換為比例控制器所需要的信號(hào)，該處理器可以同時(shí)進(jìn)行兩路給定信號(hào)的轉(zhuǎn)換和控制，即支持旋鈕電位器的信號(hào)輸入，也支持控制器的信號(hào)輸入。
[0029]在本實(shí)施例中，本實(shí)用新型的該處理器采用±15V的雙電源供電，電源電路中采用電解電容(如圖2的下部所示)，進(jìn)行有源濾波保證運(yùn)算放大器的工作穩(wěn)定性。為了使本實(shí)用新型中的運(yùn)算放大器達(dá)到最佳性能，在運(yùn)算放大器的電源管腳處接有電容值為0.1微法的濾波電容。
[0030]如圖2所示，兩路功能一樣，接下來以圖2中第I路為例進(jìn)行分析。
[0031]當(dāng)外部為旋鈕電位器信號(hào)時(shí)，需要將旋鈕電位器的三個(gè)管腳接到端子排Xl的5、
6、7端子上；為了確保輸入信號(hào)不超過10V，設(shè)計(jì)了 RlOl和R102的分壓電路，其中RlOl的電阻值為1.3千歐，R102的電阻值為5.1千歐；旋鈕電位器的量程是2.5千歐和10千歐，根據(jù)旋鈕電位器的量程用短接帽來選擇相應(yīng)的分壓電路。
[0032]當(dāng)外部為控制器信號(hào)時(shí)，只需將控制器的模擬輸出端接到端子排Xl的6和7端子上。
[0033]如圖1所示，本實(shí)用新型的處理器包括設(shè)置在電路板上的有源濾波模塊、反相器模塊、滯回比較器模塊、加法器模塊以及繼電器驅(qū)動(dòng)模塊。
[0034]如圖1所示，本實(shí)用新型的有源濾波模塊分別與反相器模塊、以及滯回比較器模塊連通，反相器模塊與加法器模塊連通，滯回比較器模塊與繼電器驅(qū)動(dòng)模塊連通，加法器模塊與繼電器驅(qū)動(dòng)模塊分別與比例控制器連通。其中，反相器模塊以及加法器模塊與滯回比較器模塊以及繼電器驅(qū)動(dòng)模塊處于并聯(lián)狀態(tài)。
[0035]在本實(shí)施例中，0-10V給定信號(hào)通過有源濾波模塊濾除高頻干擾信號(hào)或者尖峰脈沖，得到電壓信號(hào)US11，即有源濾波模塊的輸出電壓US11，USll既是反相器模塊的輸入信號(hào)，也是滯回比較器模塊的同相輸入信號(hào)。反相器模塊的輸出信號(hào)US12與給定信號(hào)反相，US12 = -US11，即反相器模塊的輸出電壓與有源濾波模塊的輸出電壓反相。加法器模塊的主要功能是將反相器模塊的輸出信號(hào)US12變換成比例控制器的模擬量信號(hào)，US12經(jīng)過加法器模塊處理后得到模擬量信號(hào)US13 = -3X (US12+US14)/4n。滯回比較器模塊的同相輸入信號(hào)USll通過和反相輸入信號(hào)US14進(jìn)行比較控制滯回比較器模塊的輸出電壓，滯回比較器模塊通過輸出電壓來控制繼電器驅(qū)動(dòng)模塊，進(jìn)而控制繼電器的工作狀態(tài)來產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)字量信號(hào)作為比例控制器的數(shù)字量控制信號(hào)。
[0036]本實(shí)用新型的處理器的基本原理是:該處理器用于電平轉(zhuǎn)換和控制給定信號(hào)，并將給定信號(hào)處理后(即電平轉(zhuǎn)換和控制之后)輸入到比例控制器中。在進(jìn)行給定信號(hào)的處理的時(shí)候，采用了反相信號(hào)輸入，而沒有采用正相信號(hào)輸入。本實(shí)用新型采用的處理器是電壓并聯(lián)負(fù)反饋結(jié)構(gòu)形式，共模輸入較小，能夠穩(wěn)定輸出電壓，適