一种舵机电流检测电路及系统技术方案

一种舵机电流检测电路及系统，包括第一直流电源模块、控制模块、半桥模块、第一数字电位器、第二数字电位器以及运放模块。其中，第一直流电源模块用于提供直流电信号，控制模块用于输出调节信号以控制调节电流检测范围，半桥模块用于电流采样及过流保护触发，第一、二数字电位器用于采集半桥模块的导通内阻上的压降信号，并根据调节信号分别对应选取第一电阻值和第二电阻值，运放模块用于接收压降信号，并根据第一、二电阻值调节自身的运放增益后，将压降信号进行放大处理并输出。上述一种舵机电流检测电路及系统，通过控制模块控制调节第一、二数字电位器的电阻值，以调节运放模块的增益，达到扩宽电流检测范围、提高电路的通用性的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种舵机电流检测电路及系统
本技术属于电流检测
，尤其涉及一种舵机电流检测电路及系统。
技术介绍
目前，传统的电流检测一般是在电路中串接阻值较小的采样电阻，再通过运算放大器放大该采样电阻上产生的小压降后，输出一个与电路的电流成正比例的信号，从而达到检测电路电流的目的。然而，由于舵机的PCB板集成度非常高，设置采样电阻会占用PCB板的部分面积，且一旦设置好运算放大器的增益和采样电阻的阻值，能够检测的电流范围也确定了，适用的功率范围小；如果需要更换新的负载，或者功率有变化时，则需要重新确定运算放大器的增益以及采样电阻的阻值，即需要更换电路的硬件，通用性低。因此，传统的电流检测技术存在浪费PCB板面积、适用的电流检测范围小以及通用性低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供了一种舵机电流检测电路及系统，旨在解决传统的电流检测技术中存在的浪费PCB板面积、适用的电流检测范围小以及通用性低的问题。本技术实施例的第一方面提供了一种舵机电流检测电路，包括：用于提供直流电信号的第一直流电源模块；用于输出调节信号以控制调节电流检测范围的控制模块；与所述第一直流电源模块连接，用于电流采样及过流保护触发的半桥模块；与所述控制模块及所述半桥模块连接，用于采集所述半桥模块的导通内阻上的压降信号，并根据所述调节信号选取第一电阻值的第一数字电位器；与所述控制模块及所述半桥模块连接，用于采集所述半桥模块的导通内阻上的压降信号，并根据所述调节信号选取第二电阻值的第二数字电位器；以及与所述第一数字电位器以及所述第二数字电位器连接，被配置为接收所述压降信号，并根据所述第一电阻值和所述第二电阻值调节自身的运放增益后，将所述压降信号进行放大处理并输出的运放模块。可选的，所述半桥模块包括：第一开关管和第二开关管；所述第一开关管的输入端连接所述直流电源模块，所述第一开关管的输出端连接所述第二开关管的输入端；所述第二开关管的输出端接地。可选的，所述第一数字电位器和所述第二数字电位器分别采用第一数字电位芯片和第二数字电位芯片实现；所述第一数字电位芯片和所述第二数字电位芯片的电阻值均包括5KΩ、10KΩ、50KΩ以及100KΩ。可选的，所述控制模块为单片机；所述单片机通过集成电路总线与所述第一数字电位芯片的第一受控管脚和第二受控管脚连接，通过集成电路总线与所述第二数字电位芯片的第一受控管脚和第二受控管脚连接。可选的，所述运放模块包括运算放大器，所述运算放大器的正相输入端连接所述第一数字电位芯片的第一输出管脚和第二输出管脚，所述运算放大器的反相输入端连接所述第二数字电位芯片的第一输出管脚和第二输出管脚。可选的，上述舵机电流检测电路还包括第一退耦电容和第二退耦电容；所述第一退耦电容的第一端连接所述第一数字电位芯片的电源管脚，第二端接地；所述第二退耦电容的第一端连接所述第二数字电位芯片的电源管脚，第二端接地。可选的，上述舵机电流检测电路还包括第二直流电源模块；所述第二直流电源模块被配置为对所述第一数字电位器、所述第二数字电位器以及所述运放模块供电。本技术实施例的第二方面提供了一种舵机电流检测系统，包括上述的舵机电流检测电路，还包括电机，所述电机的定子绕组连接所述半桥模块。上述的一种舵机电流检测电路及系统，通过控制模块控制调节第一数字电位器的第一电阻值和第二数字电位器的第二电阻值，以调节运放模块的增益，从而在不需要改变电路的硬件的情况下，达到扩宽电流检测范围、提高电路的通用性的效果。此外，直接采用半桥模块的导通内阻为采样电阻，无需在电路中额外串接功率电阻以进行电流采样，达到了节省PCB板面积、降低成本的效果，解决了传统的电流检测技术中存在的浪费PCB板面积、适用的电流检测范围小以及通用性低的问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一实施例提供的舵机电流检测电路的模块结构示意图；图2为图1所示的舵机电流检测电路的示例原理图；图3为本技术另一实施例提供的舵机电流检测电路的示例原理图；图4为本技术又一实施例提供的舵机电流检测电路的示例原理图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1，为本技术一实施例提供的舵机电流检测电路的模块结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：一种舵机电流检测电路，包括第一直流电源模块10、控制模块20、半桥模块30、第一数字电位器40、第二数字电位器50以及运放模块60。第一直流电源模块10用于提供直流电信号。控制模块20用于输出调节信号以控制调节电流检测范围。半桥模块30与第一直流电源模块10连接，用于电流采样及过流保护触发。第一数字电位器40与控制模块20及半桥模块30连接，用于采集半桥模块30的导通内阻上的压降信号，并根据调节信号选取第一电阻值。第二数字电位器50与控制模块20及半桥模块30连接，用于采集半桥模块30的导通内阻上的压降信号，并根据调节信号选取第二电阻值。运放模块60与第一数字电位器40以及第二数字电位器50连接，用于接收压降信号，并根据第一电阻值和第二电阻值调节自身的运放增益后，将压降信号进行放大处理并输出。其中，第一直流电源模块10为半桥模块30提供直流电信号。控制模块30采用单片机实现；在一可选实施例中，控制模块30通过IIC总线(Inter-IntegratedCircuit，集成电路总线)与第一数字电位器40和第二数字电位器50连接，通过IIC总线中的串行数据线(图1采用MCU_SDA表示)向第一数字电位器40和第二数字电位器50输出调节信号，通过IIC总线中的串行时钟线(图1采用MCU_SCL表示)控制调节信号的输出。半桥模块30的导通内阻为半桥模块内部元件在导通时产生的内阻，以半桥模块30的导通内阻作为采样电阻进行电流采样，而无需额外串接功率电阻，以进行电流采样，节省了PCB板面积，降低了成本。上述的一种舵机电流检测电路，通过控制模块控制调节第一数字电位器40的第一电阻值和第二数字电位器50的第二电阻值，以调节运放模块的增益，从而在不需要改变电路的硬件的情况下，达到扩宽电流检测范围、提高电路的通用性的效果。此外，直接采用半桥模块的导通内阻为采样电阻，无需在半桥模块中额外串接功率电阻以进行电流采样，达到了节省PCB板面积、降低成本的效果，解决了传统的电流检测技术中存在的浪费PCB板面积、适用的电流检测范围小以及通用性低的问题。请参阅图2，为图1所示的舵机电流检测电路的示例原理图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：在一可选实施例中，半桥模块30包括第一开关管Q5和第二开关管Q6。第一开关管Q5的输入端连接直流电源模块，第一开关管Q5的输出端连接第二开关管Q6的输入端；所述第二开关管Q6的输出端接地。第一开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种舵机电流检测电路，其特征在于，包括：用于提供直流电信号的第一直流电源模块；用于输出调节信号以控制调节电流检测范围的控制模块；与所述第一直流电源模块连接，用于电流采样及过流保护触发的半桥模块；与所述控制模块及所述半桥模块连接，用于采集所述半桥模块的导通内阻上的压降信号，并根据所述调节信号选取第一电阻值的第一数字电位器；与所述控制模块及所述半桥模块连接，用于采集所述半桥模块的导通内阻上的压降信号，并根据所述调节信号选取第二电阻值的第二数字电位器；以及与所述第一数字电位器以及所述第二数字电位器连接，被配置为接收所述压降信号，并根据所述第一电阻值和所述第二电阻值调节自身的运放增益后，将所述压降信号进行放大处理并输出的运放模块。

【技术特征摘要】
1.一种舵机电流检测电路，其特征在于，包括：用于提供直流电信号的第一直流电源模块；用于输出调节信号以控制调节电流检测范围的控制模块；与所述第一直流电源模块连接，用于电流采样及过流保护触发的半桥模块；与所述控制模块及所述半桥模块连接，用于采集所述半桥模块的导通内阻上的压降信号，并根据所述调节信号选取第一电阻值的第一数字电位器；与所述控制模块及所述半桥模块连接，用于采集所述半桥模块的导通内阻上的压降信号，并根据所述调节信号选取第二电阻值的第二数字电位器；以及与所述第一数字电位器以及所述第二数字电位器连接，被配置为接收所述压降信号，并根据所述第一电阻值和所述第二电阻值调节自身的运放增益后，将所述压降信号进行放大处理并输出的运放模块。2.如权利要求1所述的舵机电流检测电路，其特征在于，所述半桥模块包括：第一开关管和第二开关管；所述第一开关管的输入端连接所述直流电源模块，所述第一开关管的输出端连接所述第二开关管的输入端；所述第二开关管的输出端接地。3.如权利要求1所述的舵机电流检测电路，其特征在于，所述第一数字电位器和所述第二数字电位器分别采用第一数字电位芯片和第二数字电位芯片实现；所述第一数字电位芯片和所述第二数字电位芯片的电阻值均包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊友军，赵计高，白熹，周升，庞建新，
申请(专利权)人：深圳市优必选科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44