一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路及检测方法技术

本发明专利技术公开一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路及检测方法，包括电源电路、驱动和解耦电路、信号归一化电路，其中所述电源电路分别与驱动和解耦电路、信号归一化电路相连，所述驱动和解耦电路与信号归一化电路相连。本发明专利技术提供一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路及检测方法，其能够对压电陶瓷作动器正反二位动作进行自检，从而大大提高了选针器选针的可靠性，减少次品发生的概率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路及检测方法。
技术介绍
压电陶瓷作为执行器具有功耗低，无电磁辐射等优点，其应用场合越来越广泛。在纺织设备领域，织造提花或针织提花，都需要大量二位执行器作为选针器的关键部件，目前压电陶瓷在选针器领域的应用已渐渐成熟。选针器应用时，往往需要多个压电陶瓷片同时参与工作，而且在使用过程中只要其中之一出现的问题即会直接导致花型错误，降低织物品质。因此选针器动作的可靠性检测可以及时发现生产现场问题，减少次品发生的概率。但目前市场上所使用的选针器经过 一段时间运得后，可靠性下降，若配置有自检测功能，则能实时监控选针动作的正确性，保证选针可靠。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路及检测方法，其能够对压电陶瓷作动器正反二位动作进行自检，从而大大提高了选针器选针的可靠性，减少次品发生的概率。本专利技术为达到上述的目的，本专利技术采用如下技术方案：    一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路，包括电源电路、驱动和解耦电路、信号归一化电路，其中所述电源电路分别与驱动和解耦电路、信号归一化电路相连，所述驱动和解耦电路与信号归一化电路相连；所述驱动和解耦电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、电容器CP、电压源VP、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，所述信号归一化电路包括比较器U1、稳压管D1、三极管Q1、异或门U5；其中所述电容器CP与第二电阻R2并联后一端与电压源VP负极相连，另一端与第三电容C3串联，所述第一电容C1与第二电容C2串联后与等效电压源VP正极相连，所述第二电容C2和等效电压源VP正极之间的线路与电源电路相连；所述第一电容C1与第三电容C3相连后接地；所述电容器CP与第三电容C3之间的线路与第三电阻R3相连，所述第三电阻R3与比较器U1的同相输入端相连；所述第一电容C1与第二电容C2之间的线路与第四电阻R4相连，所述第四电阻R4与比较器U1的反相输入端相连，且所述比较器U1的输出端与稳压管D1负极相连；所述稳压管D1的正极与第七电阻R7相连，所述第七电阻R7与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的发射极接地，且所述三极管Q1的基极和发射极上还并联有第六电阻R6，所述三极管Q1的集电极分别与第五电阻R5、异或门U5输入端相连，所述电源电路分别与信号输入端IO1、异或门U5输入端相连，所述异或门U5输出端与信号输出端IO2相连。所述电源电路包括光耦U2A、光耦U2B、第一电阻R1、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10，其中所述光耦U2A由第一发光二极管和第一光敏三极管组成，所述光耦U2B由第二发光二极管和第二光敏三极管组成，所述第一光敏三级管集电极与正向驱动电压Vi1相连，所述第一光敏三级管发射极依次通过第一电阻R1、第九电阻R9与第二光敏三极管集电极相连，且所述第一电阻R1和第九电阻R9之间的线路与第二电容C2和电压源VP正极之间的线路相连；所述第一发光二极管负极通过第八电阻R8与地相连；所述第二光敏三极管发射极与反向驱动电压Vi2相连，所述第二发光二极管正极与第十电阻R10相连，所述第二发光二极管负极与第一发光二极管正极相连，且第二发光二极管负极和第一发光二极管正极之间的线路分别与信号输入端IO1、异或门U5输入端相连。一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路的检测方法，包括如下步骤：1）首先设定所述第二电容C2和电压源VP正极之间的线路与第一电阻R1和第九电阻R9之间的线路相连，相连之间的电路点处是驱动压电陶瓷片的电压，记为电压V13；设定三极管Q1的集电极和第五电阻R5之间的线路与异或门U5相连的线路之间的电路点处是三极管Q1集电极的电压，记为电压V12；设定比较器U1与稳压管D1负极相连之间的电路点处是比较器U1的输出电压，记为电压V1；2）当信号输入端IO1输入的电压为电路内部的高电平时，光耦U2A中的第一发光二极管导通第一光敏三极管，光耦U2B中的第二发光二极管不导通第二光敏三极管；此时电源电路输入到驱动和信号解耦电路的电压V13为正驱动电压Vi1，正驱动电压Vi1经第一电容C1和第二电容C2分压后输入到比较器U1的反相输入端；同时正驱动电压Vi1经电压源VP、电容CP、第三电容C3分压后输入到比较器U1的同相输入端；比较器U1输出电压经稳压管D1、第七电阻R7后驱动三极管Q1，若电压V12等于高电平，则信号输入端IO1的电压和电压V12经过异或门U5后使得信号输出端IO2的电压为低，表示作动器的形变达到形变要求；若电压V12等于地,则信号输入端IO1的电压和电压V12经过异或门U5后使得信号输出端IO2的电压为高，表示作动器的形变未达到形变要求；3）当信号输入端IO1输入的电压为低电平时，光耦U2A中的第一发光二极管不导通第一光敏三极管，光耦U2B中的第二发光二极管导通第二光敏三极管；此时电源电路输入到驱动和信号解耦电路的电压V13为反向驱动电压Vi2，反向驱动电压Vi2经第一电容C1和第二电容C2分压后输入到比较器U1的反相输入端，同时反向驱动电压Vi2经电压源VP、电容器CP、第三电容C3分压后输入到比较器U1的同相输入端；比较器U1输出电压经稳压管D1、第七电阻R7后驱动三极管Q1；若电压V12等于地，则信号输入端IO1的电压和电压V12经过异或门U5后使得信号输出端I02的电压为低电平，则表示作动器的形变达到形变要求；若电压V12等于高电平,则信号输入端IO1的电压和电压V12经过异或门U5后使得信号输出端IO2的电压为高电平，则表示作动器的形变未达到形变要求。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路及检测方法，其能够对压电陶瓷作动器正反二位动作进行自检，从而大大提高了选针器选针的可靠性，减少次品发生的概率。附图说明图1是本专利技术压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路的结构示意图。具体实施方式实施例1    如图1所示，本实施例提供的是一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路，包括电源电路、驱动和解耦电路、信号归一化电路，其中所述电源电路分别与驱动和解耦电路、信号归一化电路相连，所述驱动和解耦电路与信号归一化电路相连；所述驱动和解耦电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、电容器CP、电压源VP、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，所述信号归一化电路包括比较器U1、稳压管D1、三极管Q1、异或门U5；其中所述电容器CP与第二电阻R2并联后一端与电压源VP负极相连，另一端与第三电容C3串联，所述第一电容C1与第二电容C2串联后与等效电压源VP正极相连，所述第二电容C2和等效电压源VP正极之间的线路与电源电路相连；所述第一电容C1与第三电容C3相连后接地；所述电容器CP与第三电容C3之间的线路与第三电阻R3相连，所述第三电阻R3与比较器U1的同相输入端相连；所述第一电容C1与第二电容C2之间的线路与第四电阻R4相连，所述第四电阻R4与比较器U1的反相输入端相连，且所述比较器U1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路，其特征在于：包括电源电路、驱动和解耦电路、信号归一化电路，其中所述电源电路分别与驱动和解耦电路、信号归一化电路相连，所述驱动和解耦电路与信号归一化电路相连；所述驱动和解耦电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、电容器CP、电压源VP、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，所述信号归一化电路包括比较器U1、稳压管D1、三极管Q1、异或门U5；其中所述电容器CP与第二电阻R2并联后一端与电压源VP负极相连，另一端与第三电容C3串联，所述第一电容C1与第二电容C2串联后与等效电压源VP正极相连，所述第二电容C2和等效电压源VP正极之间的线路与电源电路相连；所述第一电容C1与第三电容C3相连后接地；所述电容器CP与第三电容C3之间的线路与第三电阻R3相连，所述第三电阻R3与比较器U1的同相输入端相连；所述第一电容C1与第二电容C2之间的线路与第四电阻R4相连，所述第四电阻R4与比较器U1的反相输入端相连，且所述比较器U1的输出端与稳压管D1负极相连；所述稳压管D1的正极与第七电阻R7相连，所述第七电阻R7与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的发射极接地，且所述三极管Q1的基极和发射极上还并联有第六电阻R6，所述三极管Q1的集电极分别与第五电阻R5、异或门U5输入端相连，所述电源电路分别与信号输入端IO1、异或门U5输入端相连，所述异或门U5输出端与信号输出端IO2相连。...

【技术特征摘要】
1.一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路，其特征在于：包括电源电路、驱动和解耦电路、信号归一化电路，其中所述电源电路分别与驱动和解耦电路、信号归一化电路相连，所述驱动和解耦电路与信号归一化电路相连；所述驱动和解耦电路包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、电容器CP、电压源VP、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，所述信号归一化电路包括比较器U1、稳压管D1、三极管Q1、异或门U5；其中所述电容器CP与第二电阻R2并联后一端与电压源VP负极相连，另一端与第三电容C3串联，所述第一电容C1与第二电容C2串联后与等效电压源VP正极相连，所述第二电容C2和等效电压源VP正极之间的线路与电源电路相连；所述第一电容C1与第三电容C3相连后接地；所述电容器CP与第三电容C3之间的线路与第三电阻R3相连，所述第三电阻R3与比较器U1的同相输入端相连；所述第一电容C1与第二电容C2之间的线路与第四电阻R4相连，所述第四电阻R4与比较器U1的反相输入端相连，且所述比较器U1的输出端与稳压管D1负极相连；所述稳压管D1的正极与第七电阻R7相连，所述第七电阻R7与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q1的发射极接地，且所述三极管Q1的基极和发射极上还并联有第六电阻R6，所述三极管Q1的集电极分别与第五电阻R5、异或门U5输入端相连，所述电源电路分别与信号输入端IO1、异或门U5输入端相连，所述异或门U5输出端与信号输出端IO2相连。
2.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷作动器正反二位动作自检测电路，其特征在于：所述电源电路包括光耦U2A、光耦U2B、第一电阻R1、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10，其中所述光耦U2A由第一发光二极管和第一光敏三极管组成，所述光耦U2B由第二发光二极管和第二光敏三极管组成，所述第一光敏三级管集电极与正向驱动电压Vi1相连，所述第一光敏三级管发射极依次通过第一电阻R1、第九电阻R9与第二光敏三极管集电极相连，且所述第一电阻R1和第九电阻R9之间的线路与第二电容C2和电压源VP正极之间的线路相连；所述第一发光二极管负极通过第八电阻R8与地相连；所述第二光敏三极管发射极与反向驱动电压Vi2相连，所述第二发光二极管正极与第十电阻R10相连，所述第二发光二极管负极与第一发光二极管正极相连，且第二发光二极管负极和第一发光二极管正极之间的线路分别与信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁嫣红，沈星林，彭来湖，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33