專利名稱：一種碳刷電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于碳刷電機(jī)系統(tǒng)控制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于家居行業(yè)如電動(dòng)床、電動(dòng)沙發(fā)、電動(dòng)窗簾等相關(guān)領(lǐng)域的碳刷電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在某些應(yīng)用場(chǎng)景，需要電機(jī)行程運(yùn)行到指定位置。要實(shí)現(xiàn)上述功能，必須能夠檢測(cè)電機(jī)的行程位置，通常采用在電機(jī)內(nèi)部嵌入霍爾傳感器或者增加額外的行程開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，上述兩種方法都需要改變電機(jī)結(jié)構(gòu)，增加電機(jī)的工藝復(fù)雜度，造成了電機(jī)的成本增加和可靠性降低，而且后者只能確定有限的行程位置。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種碳刷電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)，能夠不改動(dòng)原有電機(jī)結(jié)構(gòu)的前提下，只需要在原有的控制電路基礎(chǔ)上增加紋波檢測(cè)電路，就可對(duì)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行精確可靠的行程檢測(cè)和控制。所述的一種碳刷電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)，包括電機(jī)控制電路，所述的電機(jī)控制電路輸入端與單片機(jī)系統(tǒng)的輸出端連接，電機(jī)控制電路輸出端與電機(jī)系統(tǒng)連接，電機(jī)控制電路與直流電源連接，其特征在于所述的直流電源輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)之間配合設(shè)置紋波檢測(cè)電路。所述的一種碳刷電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)，其特征在于所述的紋波檢測(cè)電路包括模擬濾波器，模擬濾波器輸出端連接紋波放大電路的輸入端，紋波放大電路的輸出端連接比較器電路的輸入端，比較器電路的輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)的輸入端連接，電機(jī)系統(tǒng)中的行程開(kāi)關(guān)和單片機(jī)系統(tǒng)連接，該行程開(kāi)關(guān)用以告知單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位計(jì)數(shù)器、消除誤差積累的電路。本實(shí)用新型通過(guò)在直流電源的輸入端與單片機(jī)系統(tǒng)之間設(shè)置由模擬濾波器、紋波放大電路及比較器電路組成的紋波檢測(cè)電路，采集在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中由于碳刷電極的換向?qū)е码妷荷铣霈F(xiàn)的特征紋波，通過(guò)模擬濾波器濾除紋波信號(hào)頻帶以外的低頻和高頻噪聲，再放大器電路對(duì)濾波后的紋波進(jìn)行放大，并送入后級(jí)比較器電路，比較器電路對(duì)放大后的紋波信號(hào)與其基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出數(shù)字脈沖信號(hào)，由單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，與存儲(chǔ)在內(nèi)部的電機(jī)滿行程脈沖總數(shù)比較，精確定位電機(jī)的行程位置，并在計(jì)數(shù)到某個(gè)設(shè)定值時(shí)斷開(kāi)電機(jī)，從而可以精確控制電機(jī)行程，它在不改動(dòng)原有電機(jī)結(jié)構(gòu)的前提下，只需要在原有的電機(jī)系統(tǒng)控制電路基礎(chǔ)上增加紋波檢測(cè)電路，就可對(duì)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行精確可靠的行程檢測(cè)和控制，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能可靠，可作為一個(gè)模塊安裝在電機(jī)系統(tǒng)控制盒上。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中:1-電機(jī)控制電路，2-電機(jī)系統(tǒng)，3-直流電源，4-紋波檢測(cè)電路，401-模擬濾波器，402-紋波放大電路，403-比較器電路，5-單片機(jī)系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:如圖1所示，一種碳刷電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)，包括電機(jī)控制電路1，所述的電機(jī)控制電路I輸入端與單片機(jī)系統(tǒng)5的輸出端連接，電機(jī)控制電路I輸出端與電機(jī)系統(tǒng)2連接，電機(jī)控制電路I上設(shè)置用以驅(qū)動(dòng)電機(jī)2的繼電器，用于控制電機(jī)2工作，電機(jī)控制電路I與直流電源3連接，由直流電源3給整個(gè)系統(tǒng)提供電源，直流電源3輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)5之間配合設(shè)置紋波檢測(cè)電路4，所述的紋波檢測(cè)電路4包括模擬濾波器401，模擬濾波器401輸入端與直流電源3輸出端連接，模擬濾波器401輸出端連接紋波放大電路402的輸入端，紋波放大電路402的輸出端連接比較器電路403的輸入端，比較器電路403的輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)5的輸入端連接。本實(shí)用新型的模擬濾波器401為帶通濾波器，可以是有源模擬濾波器，也可以是無(wú)源模擬濾波器；該紋波放大電路403包括一級(jí)或兩級(jí)運(yùn)放電路；比較器電路403包括一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字脈沖的模擬比較器；單片機(jī)系統(tǒng)5里包括一片單片機(jī)和晶振元件。如圖所示，本實(shí)用新型的電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)具體工作過(guò)程如下:先由單片機(jī)系統(tǒng)5里的單片機(jī)輸出電機(jī)控制信號(hào)給電機(jī)控制電路1，電機(jī)控制電路I經(jīng)過(guò)處理后打開(kāi)該電路上設(shè)置的繼電器工作，便電機(jī)系統(tǒng)2開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)；電機(jī)系統(tǒng)2運(yùn)行期間，由于電機(jī)內(nèi)換相器的存在，在換相的過(guò)程當(dāng)中，電源會(huì)有短暫的斷開(kāi)，造成電壓上有特征紋波出現(xiàn)，這種特征紋波反映了電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)位置的信息，紋波檢測(cè)電路4通過(guò)隔離直流電容對(duì)該電壓紋波進(jìn)行采樣，并由模擬濾波器401濾除紋波信號(hào)頻帶以外的低頻和高頻噪聲，再紋波放大電路402對(duì)濾波后的紋波進(jìn)行放大，并送入后面的比較器電路403，由比較器電路403對(duì)放大后的紋波信號(hào)與其基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出數(shù)字脈沖信號(hào)；單片機(jī)系統(tǒng)5對(duì)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，與存儲(chǔ)在內(nèi)部的電機(jī)滿行程脈沖總數(shù)比較，因此精確定位電機(jī)的行程位置，同時(shí)也可以在計(jì)數(shù)到某個(gè)設(shè)定值時(shí)斷開(kāi)電機(jī)系統(tǒng)2，從而可以精確控制電機(jī)行程。在電機(jī)系統(tǒng)2運(yùn)行到頭尾兩個(gè)行程最邊緣位置，需要有行程開(kāi)關(guān)，輸入到單片機(jī)系統(tǒng)5，這樣單片機(jī)系統(tǒng)5可以在這兩個(gè)位置當(dāng)中的任何一個(gè)位置對(duì)脈沖數(shù)量進(jìn)行清零，消除由脈沖數(shù)量誤差累積而導(dǎo)致行程定位誤差逐漸增大，提從而提高定位精度。該電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)還需要提供穩(wěn)定的直流電壓，由額外的電源適配器產(chǎn)生所需的電源電壓。本實(shí)用新型的電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)在不改動(dòng)原有電機(jī)結(jié)構(gòu)的前提下，只需要在原有的電機(jī)系統(tǒng)控制電路基礎(chǔ)上增加紋波檢測(cè)電路，就可對(duì)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行精確可靠的行程檢測(cè)和控制，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能可靠，可作為一個(gè)模塊安裝在電機(jī)系統(tǒng)控制盒上。
權(quán)利要求1.一種碳刷電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)，包括電機(jī)控制電路(I )，所述的電機(jī)控制電路(I)輸入端與單片機(jī)系統(tǒng)(5)的輸出端連接，電機(jī)控制電路(I)輸出端與電機(jī)系統(tǒng)(2)連接，電機(jī)控制電路(I)與直流電源(3)連接，其特征在于所述的直流電源(3)輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)(5)之間配合設(shè)置紋波檢測(cè)電路(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碳刷電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)，其特征在于所述的紋波檢測(cè)電路(4)包括模擬濾波器(401)，模擬濾波器(401)輸出端連接紋波放大電路(402)的輸入端，紋波放大電路(402)的輸出端連接比較器電路(403)的輸入端，比較器電路(403)的輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)(5)的輸入端連接，電機(jī)系統(tǒng)(2)中的彳丁程開(kāi)關(guān)和單片機(jī)系統(tǒng)(5)連接。
專利摘要一種碳刷電機(jī)系統(tǒng)行程檢測(cè)及控制系統(tǒng)，屬于電機(jī)控制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，它包括電機(jī)控制電路，其輸入端與單片機(jī)系統(tǒng)連接，輸出端與電機(jī)系統(tǒng)連接，電機(jī)控制電路與直流電源連接，直流電源輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)之間配合設(shè)置紋波檢測(cè)電路。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置在直流電源與單片機(jī)系統(tǒng)之間的紋波檢測(cè)電路，采集在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中由于碳刷電極的換向?qū)е码妷荷铣霈F(xiàn)的特征紋波，并經(jīng)過(guò)濾除低頻和高頻噪聲、紋波放大及紋波信號(hào)比較等，由單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)，與存儲(chǔ)在內(nèi)部的電機(jī)滿行程脈沖總數(shù)比較，精確定位電機(jī)的行程位置，并在計(jì)數(shù)到某個(gè)設(shè)定值時(shí)斷開(kāi)電機(jī)，從而精確控制電機(jī)行程，其成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能可靠，可作為一個(gè)模塊安裝在電機(jī)系統(tǒng)控制盒上。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202975662SQ20122063900
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者劉雙文, 李龍 申請(qǐng)人:嘉興禮海電氣科技有限公司