專(zhuān)利名稱(chēng)：伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路，尤其涉及一種需要控制 電機(jī)加速、減速時(shí)的加速度的電路。
背景技術(shù)：
目前常用的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路為直接用控制計(jì)算機(jī)的一個(gè)端口輸出，通過(guò)改變端 口的電平產(chǎn)生頻率信號(hào)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。頻率信號(hào)的頻率f正比與1/At，At是端口的電 平兩次改變之間的時(shí)間間隔。計(jì)算機(jī)通過(guò)控制At的大小，控制輸出信號(hào)的頻率，從而控制 電機(jī)的轉(zhuǎn)速。但是無(wú)法控制電機(jī)在加速、減速過(guò)程中的加速度。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種能夠控制加速度的電機(jī)控制電路，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在 的無(wú)法控制電機(jī)在加速、減速過(guò)程中的加速度的問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案包括控制計(jì)算機(jī)，其特征在于 在所述的控制計(jì)算機(jī)的輸出端口依次連接有數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、電流電壓轉(zhuǎn)換單元和電壓頻率 轉(zhuǎn)換單元。所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元采用D/A芯片。所述的電流電壓轉(zhuǎn)換單元包括第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器，該第一運(yùn)算放 大器的正、負(fù)輸入端分別接地和與所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接，該第一運(yùn)算放大器 的輸出端與該數(shù)模轉(zhuǎn)換器的Rfb端連接，并通過(guò)輸入電阻(R1)與第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入 端連接；在該第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與輸出端之間連接有負(fù)反饋電阻(R2)，該第二運(yùn) 算放大器的正輸入端接。所述的第二運(yùn)算放大器的正輸入端通過(guò)接地電阻(R3)與一電位器(VR1)的中間 抽頭連接，該電位器(VR1)兩端分別連接到正、負(fù)電源。所述的電壓頻率轉(zhuǎn)換單元包括電壓頻率轉(zhuǎn)換器(V/F)和常規(guī)連接的外圍電阻和 電容構(gòu)成，所述的第二運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)RC積分電路連接到該電壓頻率轉(zhuǎn)換器(V/ F)的輸入端。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是控制計(jì)算機(jī)通過(guò)在固定時(shí)間間隔內(nèi)改變輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器 的數(shù)值DATA，就可以改變伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，由于伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速正 比于輸入信號(hào)的頻率，因此電機(jī)轉(zhuǎn)速S(t) ocDATA。加速度aoc A DATA/At，At是一固定 值，改變ADATA就可以改變加速度，固定ADATA就可以實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)加減速為勻加速度， 而不是僅僅是控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

圖1為本實(shí)用新型的總體構(gòu)成電路框圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)用新型在控制計(jì)算機(jī)CPU的輸出端口依次連接有數(shù)模轉(zhuǎn)換單 元1、電流電壓轉(zhuǎn)換單元2和電壓頻率轉(zhuǎn)換單元3。數(shù)模轉(zhuǎn)換單元1采用D/A轉(zhuǎn)換芯片IC1，其數(shù)字控制端與控制計(jì)算機(jī)CPU的端口連 接?？梢愿鶕?jù)實(shí)際要求選擇不同型號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換芯片IC1，并其參考電壓可以根據(jù)實(shí)際需要 直接接到電源供電端或?qū)Ｓ梅€(wěn)壓器件，因?yàn)椴煌珼/A芯片有不同要求，使用時(shí)根據(jù)所選擇 的D/A芯片選擇參考電壓的接法。所述的電流電壓轉(zhuǎn)換單元2由第一運(yùn)算放大器IC2、第二運(yùn)算放大器IC3和外圍電 路組成，運(yùn)算放大器的型號(hào)可以根據(jù)實(shí)際需要選擇。該第一運(yùn)算放大器IC2的正、負(fù)輸入端 分別接地和與所述的D/A轉(zhuǎn)換芯片IC1的輸出端連接，該第一運(yùn)算放大器IC2的輸出端與 該D/A轉(zhuǎn)換芯片IC1的Rfb端連接，并通過(guò)輸入電阻R1與第二運(yùn)算放大器IC3的負(fù)輸入端 連接。在該第二運(yùn)算放大器IC3的負(fù)輸入端與輸出端之間連接有負(fù)反饋電阻R2，該第二運(yùn) 算放大器IC3的正輸入端接地。此連接方式用于對(duì)控制精度要求不嚴(yán)格的情況。也可將第二運(yùn)算放大器IC3的正輸入端通過(guò)電阻R3接到電位器VR1的中間抽頭， 電位器VR1兩端接到正、負(fù)電源供電端，調(diào)整電位器VR1可以調(diào)整第二運(yùn)放的偏置輸出，使 用時(shí)應(yīng)在計(jì)算機(jī)輸入到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)值為0時(shí)，調(diào)整VR1使第二運(yùn)放的輸出電壓為0。如果運(yùn)放IC3選擇為可以調(diào)整偏置輸出的運(yùn)放，則將第二運(yùn)放IC3的正輸入端直 接接到地，通過(guò)運(yùn)放的偏置電壓調(diào)整端調(diào)節(jié)偏置輸出為0。所述的電壓頻率轉(zhuǎn)換器3由V/F轉(zhuǎn)換器及相應(yīng)的電阻電容電位器組成。電阻R4、 電容C1組成RC積分電路連接到V/F轉(zhuǎn)換器的輸入端，電阻Rt和電容Ct構(gòu)成頻率基準(zhǔn)電 路，其輸出信號(hào)的頻率正比于l/Ct*Rt。根據(jù)實(shí)際需要可以選擇Rt和Ct的類(lèi)型和數(shù)值。電 阻R8和電位器VR3組成Rx，用來(lái)調(diào)整輸出信號(hào)的頻率。電阻R5和電容C2組成RC電路， 用來(lái)調(diào)整輸出頻率信號(hào)的時(shí)間響應(yīng)速度。電阻R6、電阻R7及電位器VR2用來(lái)調(diào)整偏置輸 出。調(diào)整電位器VR2，使得輸出信號(hào)的頻率在輸入電壓為0時(shí)輸出頻率為0。在要求不夠嚴(yán) 格時(shí)，此電路可以省略，直接將電阻R7連接電位器VR2中間抽頭的一端接到地(電阻R6與 電阻R7可合并為一個(gè)電阻)。本實(shí)用新型在應(yīng)用時(shí)，將電壓頻率轉(zhuǎn)換單元3的輸出端f out與伺服電機(jī)或步進(jìn)電 機(jī)的驅(qū)動(dòng)器的頻率信號(hào)輸入端連接。伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速正比于電壓頻率轉(zhuǎn)換單元3 的輸出信號(hào)的頻率。電機(jī)轉(zhuǎn)速正比與計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)值，因此可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制電機(jī)轉(zhuǎn) 速的功能，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)加速、減速時(shí)的加速度控制。本實(shí)用新型本實(shí)用新型的工作原理是1、數(shù)模轉(zhuǎn)換單元1將控制計(jì)算機(jī)輸入的數(shù)值轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)輸出，輸出的模擬信 號(hào)的電流值lout正比于計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)的數(shù)值DATA :Iout - DATA。2、電流電壓轉(zhuǎn)換單元2將來(lái)自數(shù)模轉(zhuǎn)換單元1輸出端的電流lout轉(zhuǎn)換為電壓信 號(hào) Vout, Vout lout DATA。3、電壓頻率轉(zhuǎn)換單元3將電流電壓轉(zhuǎn)換單元2輸出的電壓信號(hào)Vout轉(zhuǎn)換為頻率 信號(hào)，信號(hào)的頻率fout Vout,因此有fout DATA。4、伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速正比與輸入信號(hào)的頻率，因此電機(jī)轉(zhuǎn)速S(t) ocDATA?？刂朴?jì)算機(jī)CPU通過(guò)在固定時(shí)間間隔內(nèi)改變輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的信號(hào)的數(shù) 值DATA，就可以改變電機(jī)速度，加速度a ^ A DATA/ At, At是一固定值，改變A DATA就可 以改變加速度，固定A DATA就可以實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)加減速時(shí)為勻加速度。
權(quán)利要求一種伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于包括依次連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、電流電壓轉(zhuǎn)換單元和電壓頻率轉(zhuǎn)換單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述的數(shù) 模轉(zhuǎn)換單元采用D/A芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述的電 流電壓轉(zhuǎn)換單元包括第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器，該第一運(yùn)算放大器的正、負(fù)輸入 端分別接地和與所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接，該第一運(yùn)算放大器的輸出端與該數(shù)模 轉(zhuǎn)換器的Rfb端連接，并通過(guò)輸入電阻(R1)與第二運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端連接；在該第二 運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端與輸出端之間連接有負(fù)反饋電阻(R2)，該第二運(yùn)算放大器的正輸入 端接連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述的第 二運(yùn)算放大器的正輸入端通過(guò)接地電阻(R3)與一電位器(VR1)的中間抽頭連接，該電位器 (VR1)兩端分別連接到正、負(fù)電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路，其特征在于所述的電 壓頻率轉(zhuǎn)換單元包括電壓頻率轉(zhuǎn)換器(V/F)和常規(guī)連接的外圍電阻和電容構(gòu)成，所述的第 二運(yùn)算放大器的輸出端通過(guò)RC積分電路連接到該電壓頻率轉(zhuǎn)換器(V/F)的輸入端。
專(zhuān)利摘要一種伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制電路，包括控制計(jì)算機(jī)，其特征在于在所述的控制計(jì)算機(jī)的輸出端口依次連接有數(shù)模轉(zhuǎn)換單元、電流電壓轉(zhuǎn)換單元和電壓頻率轉(zhuǎn)換單元。輸出的頻率型號(hào)控制伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入的信號(hào)的頻率成正比，因此實(shí)現(xiàn)電機(jī)的線性加速、減速控制。本實(shí)用新型可以通過(guò)程序控制電機(jī)在加速、減速時(shí)的加速度，而不是僅僅控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
文檔編號(hào)H02P8/14GK201608681SQ20092027829
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者單希征, 張敬人, 杜偉亭 申請(qǐng)人:北京斯睿美醫(yī)療科技有限公司