本發(fā)明屬于電機領域,具體涉及遇阻檢測電路。
背景技術:
電機正常啟動時電流會呈現(xiàn)先上升后下降然后再上升并最終趨于平穩(wěn)這樣的特性,而在電機遇阻時則呈現(xiàn)電流持續(xù)大幅上升這樣的趨勢,從數(shù)學上描述就是電機正常啟動時電流導數(shù)不是單調變化的;而電機遇阻時的電流導數(shù)卻是單調變化的,過流過載保護是指電機運行電流超過某個限值時需要切斷電機電源,保證電機不被燒毀損害;遇阻回退功能是指在電機運行過程中,臺面頂?shù)交蛘叩值搅苏系K物,系統(tǒng)能夠及時檢測到同時下發(fā)電機回退指令,常規(guī)遇阻回退功能是通過設定固定的工作電流門限實現(xiàn)的,改變電機轉動方向,保證系統(tǒng)及財產安全,即當監(jiān)測到的電流達到或者超過該門限時,認定遇阻,這種方式一方面時效性慢,通常等到警報時,電機已經被燒壞,損失巨大,另一方面非常容易造成在每次開機時造成錯誤的警報,造成工人的失誤判斷,誤認為遇到阻,占用排查時間,影響工作效率。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術中的不足,本發(fā)明提供遇阻檢測電路,來解決現(xiàn)有的電機正常開機時會造成錯誤警報、遇阻檢測時效性慢的問題。
本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)。
遇阻檢測電路,包括電機,所述的電機具有電機回退功能,包括電機通路,所述的電機通路串聯(lián)電阻,所述的電阻兩端設置有電壓監(jiān)視裝置,所述的電壓監(jiān)視裝置串聯(lián)有LM358雙運算放大電路,經過LM358雙運算放大電路放大的電壓值送到單片機ADC輸入端。
作為優(yōu)選,所述的電機上設置有警報器,所述的警報器與單片機ADC輸出端相連接。警報器起到及時提醒的作用,防止損害加大。
與現(xiàn)有技術相比:解決了現(xiàn)有技術中會在電機開啟和電機遇阻時都會報警的問題,只有在電機遇阻時警報,并且大大減小判斷時間,減小電機被燒毀的概率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的開機和遇阻的電流特性圖。
圖2為本發(fā)明的電機通路串聯(lián)電阻的電路圖。
圖3為本發(fā)明的電阻與其他模塊連接的結構示意圖。
圖4為本發(fā)明的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖與具體實施方式,對本發(fā)明做進一步描述。
遇阻檢測電路,包括電機,所述的電機具有電機回退功能,包括電機通路,所述的電機通路串聯(lián)電阻,所述的電阻兩端設置有電壓監(jiān)視裝置,所述的電壓監(jiān)視裝置串聯(lián)有LM358雙運算放大電路,經過LM358雙運算放大電路放大的電壓值送到單片機ADC輸入端,所述的電機上設置有警報器,所述的警報器與單片機ADC輸出端相連接,包括以下步驟,
A)設定電流波動值XmA;
B)用單片機ADC采樣電機初始開啟時的電流,制作擬合曲線;
C)對曲線數(shù)據(jù)進行微積分處理,找出曲線的峰值;
D)以此峰值作為基準電流值,該基準電流值乘以電阻阻值,形成基礎電壓值;
E)該基礎電壓值與單片機ADC后續(xù)經過LM358雙運算放大電路放大的電壓值進行比較;
F)設定后續(xù)采集時間間隔為Y秒;
G)當Y秒內檢測的電壓值與基準電壓值相差大于電流波動值XmA,則認為遇到障礙物,控制器給出電機回退指令;當Y秒內檢測的電壓值與基準電壓值相差不大于電流波動值XmA,則認為正常,返回F步驟繼續(xù)采集。
監(jiān)測到的電壓值進行多次取平均的平滑處理,所述的電流波動值XmA設定為300mA,后續(xù)檢測時間間隔為15ms。
圖2中,X1到X2區(qū)域是電機正常啟動時的電流特制曲線,X2到X3是電機遇阻時的電流特性。
常規(guī)遇阻回退功能是通過設定固定的工作電流門限實現(xiàn)的,即當監(jiān)測到的電流達到或者超過該門限時,認定遇阻;而本發(fā)明的監(jiān)測方案是通過比對電流的瞬間變化特性。這有賴于電機電流的工作特性,電機正常啟動時電流會呈現(xiàn)先上升后下降然后再上升并最終趨于平穩(wěn)這樣的特性,而在電機遇阻時則呈現(xiàn)電流持續(xù)大幅上升這樣的趨勢。
為有效保護電機同時兼顧遇阻檢測的靈敏度,我們在電機遇阻時電流波動值超過300mA時開啟反向回退功能,如何有效確定電流值大小比較的基準點是個關鍵問題,例如初始基準點選在電機正常啟動的區(qū)間會產生假告警,即系統(tǒng)需要確定電流持續(xù)上升的現(xiàn)象是發(fā)生在電機正常啟動這一時段還是在遇到障礙物時段。
通過實時采樣電機工作的電流,通過對采樣電流所擬合出曲線的求導即微分運算找出電機正常啟動時電流的首次峰值,該峰值點對應的電流擬合曲線導數(shù)運算值為零,找出此峰值之后的電流最小值作為電流比較基準點,依次峰值乘以電阻阻值,本實施例中的阻值為0.02Ω,形成基礎電壓值,經過LM358雙運算放大電路放大的電壓值送到單片機ADC輸入端,后續(xù)的單片機ADC檢測到的電壓值與該基準電壓值進行實時比較,每次檢測時間間隔為15ms,一旦當前電流值與基準值的偏差 >300mA,即認為當前系統(tǒng)遇到了障礙物,控制器需要給出電機回退指令確保系統(tǒng)及外面障礙物的財產安全。
在實際測試中,遇阻檢測的基礎電壓值是隨著臺面承受負重的調整而調整變化的,也即不同的負載水平對應不同的基礎電壓值:基礎電壓值的設置與負載變化水平是個分段函數(shù),這是基于這樣的一個基本現(xiàn)象,負載水平越重,相應的電流波動范圍就越大,這樣可以充分保證電機在負載水平較低時不發(fā)生遇阻的誤告警,同時確保系統(tǒng)在負載水平較高時的遇阻檢測具備相當?shù)撵`敏度,這個函數(shù)關系的獲得來源于詳細測試與數(shù)據(jù)比對、擬合。
本發(fā)明的保護范圍包括但不限于以上實施方式,本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準,任何對本技術做出的本領域的技術人員容易想到的替換、變形、改進均落入本發(fā)明的保護范圍。