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基于电枢电流与转速信号的负载转矩检测电路  
 【申请号】  CN201710673516.6  【申请日】  2017-08-09
 【公开号】  CN107490762A  【公开日】  2017-12-19
 【申请人】  杭州电子科技大学  【地址】  310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街
 【共同申请人】  
 【发明人】  陈德传;杨波;张凯楠
 【国际申请】    【国际公布】  
 【进入国家日期】  
 【专利代理机构】  杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙) 33240  【代理人】  朱月芬
 【分案原申请号】  
 【国省代码】  33
 【摘要】  本发明涉及一种基于电枢电流与转速信号的负载转矩检测电路,包括转矩信号处理电路、负载选择电路,具体的连接件的电流检测信号端与上输入电阻的一端连接,上输入电阻的另一端与电流放大器的负输入端连接,转矩放大器的输出端与连接件的电磁转矩信号端连接,连接件的转速检测信号端与下输入电阻的一端连接,下输入电阻的另一端与转速跟随器的正输入端连接,微分放大器的输出端与限流电阻的一端连接,正向比较器的输出端与负向比较器的输出端连接,负载跟随器的输出端与连接件的负载转矩信号端连接。本发明适用于对直流电动机的机械负载转矩进行实时检测的应用场合。本发明电路实时性强、体积小、成本低、通用性好、可靠性高,且易于芯片化。
 【主权项】  基于电枢电流与转速信号的负载转矩检测电路,包括转矩信号处理电路、负载选择电路,其特征在于:转矩信号处理电路包括连接件CN1、电流放大器IC1、转矩放大器IC2、转速跟随器IC3、微分放大器IC4、负载跟随器IC7、上输入电阻R1、上反馈电阻R2、上接地电阻R3、上负端电阻R4、上输出电阻R5、上正端电阻R6、下输入电阻R7、比例电阻R8、微分电阻R9、滤波电阻R10、平衡电阻R11、限流电阻R12、下正端电阻R13、上滤波电容C1、下滤波电容C2、微分电容C3、正电源电容C7、负电源电容C8,连接件CN1的电流检测信号输入端Ui端与上输入电阻R1的一端连接,电流放大器IC1的负输入端IN#端与上输入电阻R1的另一端、上反馈电阻R2的一端、上滤波电容C1的一端连接,电流放大器IC1的正输入端IN+端与上接地电阻R3的一端连接,上接地电阻R3的另一端接地,电流放大器IC1的输出端OUT端与上反馈电阻R2的另一端、上滤波电容C1的另一端、比例电阻R8的一端、上负端电阻R4的一端连接,电流放大器IC1的正电源端Vcc端与电路正电源端Vcc端连接,电流放大器IC1的负电源端Vss端与电路负电源端Vss端连接,转矩放大器IC2的负输入端IN#端与上负端电阻R4的另一端、上输出电阻R5的一端连接,转矩放大器IC2的正输入端IN+端与上正端电阻R6的一端连接,上正端电阻R6的另一端接地,转矩放大器IC2的输出端OUT端与上输出电阻R5的另一端、连接件CN1的电磁转矩信号输出端UTe端连接,转矩放大器IC2的正电源Vcc端与电路正电源端Vcc端连接,转矩放大器IC2的负电源端Vss端与电路负电源端Vss端连接,连接件CN1的转速检测信号输入端Un端与下输入电阻R7的一端连接,转速跟随器IC3的正输入端IN+端与下输入电阻R7的另一端、下滤波电容C2的一端连接,下滤波电容C2的另一端接地,转速跟随器IC3的输出端OUT端与转速跟随器IC3的负输入端IN#端、滤波电阻R10的一端、选择开关K1的常闭端1端连接,转速跟随器IC3的正电源Vcc端与电路正电源端Vcc端连接,转速跟随器IC3的负电源端Vss端与电路负电源端Vss端连接,滤波电阻R10的另一端与微分电容C3的一端连接,微分放大器IC4的负输入端IN#与微分电容C3的另一端、比例电阻R8的另一端、微分电阻R9的一端连接,微分放大器IC4的正输入端IN+和平衡电阻R11的一端连接,平衡电阻R11的另一端接地,微分放大器IC4的输出端OUT端与微分电阻R9的另一端、限流电阻R12的一端连接,微分放大器IC4的正电源Vcc端与电路正电源端Vcc端连接,微分放大器IC4的负电源端Vss端与电路负电源端Vss端连接,限流电阻R12的另一端与下正端电阻R13的一端、上共阴二极管D2的阳极、上共阳二极管D4的阴极连接,负载跟随器IC7的正输入端IN+与下正端电阻R13的另一端连接,负载跟随器IC7的输出端OUT端与负载跟随器IC7的负输入端IN#端、连接件CN1的负载转矩信号输出端UTl端连接,负载跟随器IC7的正电源Vcc端与电路正电源端Vcc端连接,负载跟随器IC7的负电源端Vss端与电路负电源端Vss端连接,正电源电容C7的正极端+端与连接件CN1的正电源供电端VCC端、电路正电源端Vcc端连接,正电源电容C7的负极端#端与连接件CN1的地端GND端、负电源电容C8的正极端+端均接地,负电源电容C8的负极端#端与连接件CN1的负电源供电端VSS端、电路负电源端Vss端连接;负载选择电路包括正向比较器IC5、负向比较器IC6、选择开关K1、三极管VT1、基极二极管D1、上共阴二极管D2、下共阴二极管D3、上共阳二极管D4、下共阳二极管D5、正零位电阻R14、正分压电阻R15、上拉电阻R16、共阳电阻R17、零速电阻R18、负零位电阻R19、负分压电阻R20、基极电阻R21、集电极电阻R22、共阴电阻R23、正零位电容C4、开关电容C5、负零位电容C6,正向比较器IC5的正输入端IN+端与正零位电容C4的一端、正零位电阻R14的一端、正分压电阻R15的一端连接,正零位电阻R14的另一端与正零位电容C4的另一端均接地,正向比较器IC5的负输入端IN#端与负向比较器IC6的正输入端IN+端、零速电阻R18的一端、开关电容C5的一端连接,开关电容C5的另一端接地,零速电阻R18的另一端与选择开关K1的公共端0端连接,选择开关K1的常开端2端与电路正电源Vcc端连接,正向比较器IC5的正电源Vcc端与正分压电阻R15的另一端、上拉电阻R16的一端、电路正电源端Vcc端连接,正向比较器IC5的负电源端Vss端与电路负电源端Vss端连接,正向比较器IC5的输出端OUT端与上拉电阻R16的另一端、共阳电阻R17的一端、负向比较器IC6的输出端OUT端、基极二极管D1的阳极连接,共阳电阻R17的另一端与上共阳二极管D4的阳极、下共阳二极管D5的阳极连接,负向比较器IC6的负输入端IN#端与负零位电容C6的一端、负零位电阻R19的一端、负分压电阻R20的一端连接,负零位电容C6的另一端与负分压电阻R20的另一端均接地,负向比较器IC6的正电源Vcc端与电路正电源端Vcc端连接,负向比较器IC6的负电源端Vss端与电路负电源端Vss端、负分压电阻R20的另一端连接,基极二极管D1的阴极与基极电阻R21的一端连接,基极电阻R21的另一端与三极管VT1的基极连接,三极管VT1的集电极与集电极电阻R22的一端、共阴电阻R23的一端连接,集电极电阻R22的另一端与电路正电源端Vcc端连接,三极管VT1的发射极与电路负电源端Vss端连接,共阴电阻R23的另一端与上共阴二极管D2的阴极、下共阴二极管D3的阴极连接,下共阴二极管D3的阳极与下共阳二极管D5的阴极均接地。
 【页数】  11
 【主分类号】  G01R31/34
 【专利分类号】  G01R31/34;G01R1/30
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