直流电动机脉冲调宽功率传感器制造技术

一种直流电动机脉冲调宽功率传感器，由电压耦合器、电流耦合器和脉冲调宽电路组成。对于ＰＷＭ调制直流伺服电动机，它通过耦合器实时测量电动机的电压脉冲信号和电流信号，然后通过脉冲调宽电路用电流信号对电压脉冲信号的宽度进行调制，调制后输出的脉冲信号宽度和电动机的功率成正比。这种传感器由于采用了模拟电子电路和数字电路控制逻辑相结合的结构，具有成本低廉，转换精度高，可靠性好等优点。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动机功率传感器，尤其是适用于PWM调制的直流伺服电动机的功率检测。目前，已经公开的电功率传感器主要有二类(1)用电流信号和电压信号的模拟量经过模拟乘法器进行运算求值，输出和被检测功率成正比的电压模拟信号的传感器，如日本横河株式会社生产的2885功率转换器；(2)经过模数转换器对电压和电流信号进行采样，然后输入到微处理器进行数字运算，再把算得的功率值以数字信号或模拟信号输出，如中国专利技术专利公报一九九三年一月六日公开的“测量电功率和电能的方法及装置”(公开号CN1067744A)即属此类。但是，在测量PWM调制直流伺服电动机的功率时，第一类功率传感器的输出，实际上是电流信号对电压脉冲信号幅值的线性调制，输出信号必须经过滤波才能得到实用的功率信号。由于模拟乘法器都不可避免地存在非线性误差，而且在滤波过程中也滤掉了许多有用的动态信息，因此用第一类传感器检测PWM调制的直流伺服电动机的功率时，不仅成本高，而且精度低。另一方面，由于PWM调制的电压信号是高频脉冲信号，而第二类传感器的采样频率较低，也不适合于PWM调制直流伺服电动机的功率在线实时检测。本技术的目的在于，克服上述现有技术的不足，提供一种简单而有效的检测PWM调制直流伺服电动机功率的传感器。本技术是通过下述方式实现的，它包括一个电压耦合器1，电流耦合器2和脉冲调宽电路3。其中电压耦合器1由分压电阻R1、R2、光电耦合器CD及电阻R3组成，其输入端圆形孔31贯通，另沿下长形链22之位置设一长形链4与数输送链轮3相互啮合，而该上长形链4之链轴41上侧系分别枢设一轴承411，并藉由一呈 形之框架42将上长形链4所设之轴承411予以卡合，俾令轴承411沿框架42上侧位置位移转动。该数输送链轮3上侧系设有数载具5，该数载具5系呈一框体，其下侧中央位置设有一中空支杆51，该中空支杆51内缘系呈方形，可藉一上侧呈方形柱61、下侧呈圆形柱62之插销6贯设于数载具5所设之中空支杆51内，该插销6并自中空支杆51下侧延伸而出，其上侧方形柱61之一部分系卡制于数输送链轮3上侧方形孔32内，另沿下长形链22上侧左右位置设二导轨7、8，藉以承载载具5之重量。复，于框架42开口端421之另侧下方处可设一缺口422，该缺口422系可供一链轮9置入并同与上长形链4相互啮合，该链轮9系受一马达B所传动。当传动链轮21由马达A传动时，由马达B停止，俾令链轮9所啮合之上长形链4呈静止状态，该数传动链轮2则带动所啮合之下长链22作一定路径之位移，此时亦带动轴设于下长形链22上方数凸块221之数输送链轮3作同步位移，该数输送链轮3位移时与因与上长形链4相互啮合而作一旋转(并参图2、3)，而卡制于数输送链轮3上方之数载具5即于二导轨7、8上方随之位移并旋转，而数载具5上侧承载之工件C即可作一旋转并位移之动作。再者，当马达A停止运转时，则传动链轮21停止位移，即载具5呈定位状态，此时马达B开始运转并带动链轮9，该链轮9亦<p>参看附图说明图1和图2，第一固定板1和第二固定板2通常是两组结构相同的固定板，在图中，它们均呈三层同轴阶梯形结构，且这两组固定板1和2如图2所示呈相对方式设置。各组固定板均包括四块直径依次缩小的圆形夹板和阶梯形圆形夹板3，4，5和6及3′，4′，5′和6′。各组固定板里相邻两块夹板之间设有容纳钢丝绳端头的径向凹槽(未标号)，这些凹槽在各圆周上是对称均匀分布的。在夹板3和4之间及夹板3′和4′之间的凹槽里分别固定安装着第一重钢丝绳7的两端，第一重钢丝绳7至少有3根以上，且它们的长度和直径都相同。夹板3和4及夹板3′和4′分别通过若干平头螺钉10被相互固定并由此夹定钢丝绳7的端头。固定后的钢丝绳7均呈环状。第二重钢丝绳8的两端分别安装在夹板4和5及4′和5′之间沿其周面径向对称均匀分布的凹槽里(未画出)，并通过平头螺钉11被固定夹紧。第二重钢丝绳8至少有三根以上，且它们的长度和直径都是相同的，固定后的钢丝绳8均呈环状。第三重钢丝绳9的两端分别安装在夹板5和6及5′和6′之间的、沿其周面径向对称均匀分布的凹槽里(未画出)，并通过平头螺钉12被固定夹紧。第三重钢丝绳9也是至少有三根以上，且它们的长度和直径也都是相同，固定后的钢丝绳9均呈环状。各重钢丝绳7、8和9的长度和直径可以相同也可以不同。钢丝绳7、8和9都是多股紧密缠绕，它们的直径最好在2.4－16.0毫米之间。第一固定板1和第二固定板2的中心处，亦即夹板5和6及5′和6′的中心处设有螺孔13和13′，通过它们，使本装置可分别与支承物(如地面等)及被支承物(如要减振缓冲的物体等)固定连接。除了上面实施例所述的钢丝绳与固定板的连接方法外，还可以有许多其它的连接方法。例如利用 形夹持件，钢丝绳端头置于夹持件的凹弧内，通过螺钉使夹持件夹住钢丝绳并固定在各固定板的阶梯形内侧表面上。如果用这种方法固定钢丝绳，固定板就不必<p>R1 R2R3R4XCH3CHF2F -O-i-C3H7OCH3CHF2F -CH2-CN OCH3CHF2F -O-CH(CH3)-COO-CH2-C≡CH OCH3CHF2F OCH3CHF2F OCF3CHF2F -O-CH2-C≡CH OCF3CHF2F -O-C2H5OCF3CHF2F -O-CH3OCF3CHF2F -S-CH3OCF3CHF2F -O-CH2-CF3O当电动机的电压脉冲信号Vi(t)的脉冲宽度较大，而且电动机的电流信号ii(t)经放大后得到的Vii(t)也较大时，传感器输出的脉冲调宽信号VO(t)能够自动对电动机电压脉冲信号Vi(t)分频，但是保证输出的脉冲信号宽度仍然和检测的功率成正比，其工作时序波形如附图8所示。由于该传感器采用了模拟电路和数字逻辑控制相结合的方式，具有结构简单、转换精度高及可靠性好等优点，非常适合于机电一体化系统中的在线实时监控。权利要求1.一种由电压耦合器1、电流耦合器2以及脉冲调宽电路3组成的用于PWM调制直流伺服电动机的脉冲调宽功率传感器，其特征在于(1)电压耦合器1的输入端和电动机电路并联，其输出端和脉冲调宽电路3相连接；(2)电流耦合器2的输入端和电动机电路串联，其输出端和脉冲调宽电路3相联接；(3)脉冲调宽电路3输出脉冲调宽信号，脉冲的宽度和电动机一个电压开闭周期的平均功率成正比。2.根据权利要求1.所述的功率传感器，其特征是其电压耦合器由分压电阻R1、R2、光电耦合器GD及电阻R3组成。3.根据权利要求1.所述的功率传感器，其特征是电流耦合器由LEM电流传感器4和外接电阻R4组成。4.根据权利要求1.所述的功率传感器，其特征是脉冲调宽电路由电压跟随放大电路、积分电路、反向积分电路、参考比较电路、比较电路、电子开关及逻辑控制电路组成。5.根据权利要求4.所述的功率传感器，其特征是电压跟随放大电路由运算放大器A1、A2和电阻R5、R6、R7组成，其输入端和LEM电流传感器4的输出端相连，其输出端通过一个电子开关K1和积分电路的输入端相连接；积分电路由运算放大器A3和电阻R8、电容C组成，积分电路的输出端和参考比较电路的正向输入端相连，并通过电子开关K3和比较电路的正向输入端相连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由电压耦合器１、电流耦合器２以及脉冲调宽电路３组成的用于ＰＷＭ调制直流伺服电动机的脉冲调宽功率传感器，其特征在于：（１）电压耦合器１的输入端和电动机电路并联，其输出端和脉冲调宽电路３相连接；（２）电流耦合器２的输入端和电动机电路 串联，其输出端和脉冲调宽电路３相联接；（３）脉冲调宽电路３输出脉冲调宽信号，脉冲的宽度和电动机一个电压开闭周期的平均功率成正比。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牟建强，艾兴，李兆前，
申请(专利权)人：山东工业大学，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]