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清远登高车出租,从化登高车出租, 惠州登高车出租 比例阀控制器硬件电路的整体设计方案 压电式比例气压阀控制器的硬件电路主要由直流电源模块、气压采集模块、驱动电压产生模块组成。其中,直流电源模块为压力采集模块、控制模块和驱动电压产生模块提供不同的工作电源:为压力采集模块提供 5V 电压来供气压传感器采集压力;为主控模块提供 3.3v 电压;为驱动电压产生模块提供 300V 电压来驱动压力阀工作。气压传感器将测量的压力阀腔体内压力信号转化为电信号,经过主控模块进行 A/D 采样,主控模块根据设定的期望值,通过模型计算得到期望值对应的驱动电压,驱动电压经过运算放大电路转化为 0-300V 的电压使压电双晶片制动,对压电式比例压力阀的输出气体压力进行控制。接下来,本文将详细介绍直流电源模块、压力采集模块和驱动电压产生模块的设计。
压力采集模块: 本文设计的压电式比例压力阀控制器所使用的气压传感器是 US9012。US9012 是一款数字式气压传感器,可测量范围为 300Pa~110kPa(海平面上的气压范围为 101.3kPa)。它采用了高精度的压力传感器和温度传感器,能够通过I2C 接口输出数字信号。该传感器的尺寸小巧,只有 3x3mm,因此非常适合在空间受限的应用场合中使用。
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安装在控制器上的气压传感器将一直测量阀体内的气体压力,通过输出的电压信号来反映,它的输出电压会随着气压变化而变化。通常将其于 AD 采集器一起使用,就可以实现对气压数据的准确采集与处理。本文在气压传感器的电压输出端连接运算放大器,将输出电压信号放大后送给 ad 采集芯片,来采集气压传感器的输出电压。Ad 芯片将模拟信号转化为数字信号后传输给单片机,经过运算得到对应的气体压力值,以供后续控制。气压采集模块,气压传感器能够准确测量气体压力的变化,并将其转化为数字信号,经过运算放大器 U5 后供 AD 芯片采集,采集后的信号传输到单片机,经过换算后得到采集的实际气压变化值。
驱动电压产生模块: 通过设计的高压可调电路,为压电驱动模块提供稳定的可调电压。接着采用的模块电路来驱动控制压电陶瓷致动器。具体驱动方案为:采用了两级放大器将驱动控制信号进行放大,然后到达 MOSFET 管 Q10 进行控制,通过对 300V 电压分压实现 0-300V 电压可调。U7 采用 LM7301 作为运算放大器来对驱动信号进行放大,该放大器具有带宽高、输入偏置电流低、共模抑制比高等优点,经常在高速、低噪声环境下应用。电路中LM7301 为反向积分运算放大电路,将输入信号进行积分处理,滤除直流分量。电路中,运算放大器的反向输入端连接输入信号,反向输入端和输出端之间接有电容。当输入信号发生变化时,电容开始充电或放电,从而导致输出信号发生变化,通过调整电容和电阻的值,可以调整反向积分运算放大电路的放大倍数和截止频率。运放输出后经过 Q7 进行电流放大,接着到达图中的场效应管 Q10,实现 0-300V 电压连续可调。其中 R24 和 R25 是分压电阻,将产生的高电压经过分压后施加在压电驱动器上。
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