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  • 产品名称:永磁直线电机驱动位置传感器方案

    产品类别:直线电机

    产品简介:正在某些使用界限中,直线电机驱动并不是用来管制精准的身分,而是调动工业经过的压力、流量和力等,如压缩机。身分只正在底层管制中需求,而上层闭环管制量是力。正在这个特

产品说明

  正在某些使用界限中,直线电机驱动并不是用来管制精准的身分,而是调动工业经过的压力、流量和力等,如压缩机。身分只正在底层管制中需求,而上层闭环管制量是力。正在这个特地的使用景象,没有线性身分传感器实行直线电机驱动简直是不或许的,但采用精度正在10um~50m的法式传感器特殊高贵。此时,精度为200m~1mm的线性传感器是一律能够餍足央浼的。似乎精度的身分传感器能够用两个低本钱霍尔互感元件、安设接口和一小块pcb板打算而成。为了管制直线电机的驱动,永磁体必需正在电机线圈外部供应一个正弦磁场。大大批情景下,正弦磁场能够通过正在必然间隔畛域内就寝一个小的身分传感器检测。传感器能够装正在磁体和线圈左近,而且不需求守旧线性传感器的轴所占的空间。

  使用两个安设正在霍尔传感元件衡量磁场时,必需将传感器件安设正在磁体的有用间隔内(如图1所示)。云云能够取得两个相位相差90的正弦波,如图2所示。使用这些信号能够管制运动的倾向。

  衡量采用了一款易于安设的集成传感器件(睹图3)。席卷电流源正在内的霍尔传感器件输出已正在封装内部实行了放大。只要通道a和b的两途衡量信号需求与变流器输入端实行接口打算,可由两个输出分别的运算放大器(a和b)达成。云云做是为了节减电磁接口。此外,尚有两个运放校正传感器的偏移。另一运放供应的恒定电压举动运放a和b的共模输入,该电压的值为传感器电源的一半。无缺的电途图睹图3。

  传感器的做事职能能够通过衡量磁场相对待电枢的身分实行测试,睹图4。1#信号为正弦信号(2#)的衡量结果,二者的差如图中3#线所示。

  为了验证传感器正在直线电机闭环管制中的使用,将图10右侧所示的小传感器安设正在电机上。

  将所得的身分信号与精度为10m的光电线性传感器所得参考信号实行较量,如图5。2#和1#线#线为二者偏差。正在一共衡量经过内,身分的绝对偏差特殊小。

  这是最逼近传感器的线圈中流过的大电流惹起的。为了取得更好的身分信号,能够对该信号实行滤波节减扰乱。

  若正弦信号中混杂的噪声能够做到最小,传感器的职能便可取得优化。此经过可通过三步达成。最先,铺铜的pcb板盒能够樊篱一共传感器,然后,使用双绞电缆庖代平凡电缆,将传感器和变流器毗邻。

  图7所示为樊篱后的传感器所测得的正弦信号。很清楚信号的扰乱下降了。与图6比拟,叠加噪声的幅值大大减小了,但对无振动的直线电机而言信号还不敷正确。

  由于模仿电途是接口部门的亏弱枢纽,正在优化经过的第二步中节减了模仿电途,而用可编程器件庖代。上文中所提到的用于传感器校准和偏移量校正的模仿器件能够省去。新传感器的道理框图如图8所示。

  该传感器的上风是内部数字信号管束器,它提升了传感器的精度而且节减了模仿零漂、温度偏移和刻板压力对数学运算的影响。此外,该传感用具有eeprom存储器和对其编程所用的串行通讯接口。云云,不需蜕变pcb上的电阻就能够实行校准。对依然安设的传感器,不需拆卸即可修削其参数。

  对新传感器优化的最终一步是减小pcb板的尺寸。为此采用了4层的pcb板。与2层pcb板比拟,4层pcb价值略高,但正在emc兼容方面有很大上风,于是不再需求高贵的传感器樊篱盒。于是,总的说来4层pcb板更经济。

  图9是新传感器的效力图。原本的5个运算放大器中有3个能够省去,而职能仍与之前无别。省去的器件使pcb板的尺寸进一步减小,只要原本的40%。图10是两个传感器的较量。

  优化后传感器的衡量结果如图11所示。1#弧线#弧线暗示用高精度光耦身分传感器测得的参考身分,二者已无法分辨。与图5分别,身分偏差放大后以百分比暗示,如图11中3#弧线。优化后传感器的身分偏差减小为1.6%,足以使用正在上文所说的景象。

  文中定制身分传感器衡量结果声明,底层身分管制环中利用足够精度的低本钱身分传感器是或许的。该传感器能够安设正在永磁直线电机内部,而不占用格外的空间。与贸易光耦身分传感器比拟,该传感器的本钱低许众。

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