專利名稱：一種pwm電流測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到一種主要應(yīng)用于工程機(jī)械專用控制器的PWM電流測量方法。
背景技術(shù)：
目前，在通常的工程機(jī)械上設(shè)有各種控制器，參見圖1所示，這些控制器中PWM電流的反饋測量方法一般為(1)原始PWM信號加到輸出驅(qū)動芯片1的輸入管腳，驅(qū)動輸出芯片1的輸出管腳輸出控制用大電流PWM信號；(2)從輸出驅(qū)動芯片1流出的PWM電流流入電磁比例閥2，用于控制實際的被控對象；(3)從電磁比例閥2流出的電流被一根導(dǎo)線引回PWM輸出設(shè)備，流入一個電流采集端口；(4)該P(yáng)WM輸出設(shè)備的電流采集端口內(nèi)置一個阻值很小(一般0.1～0.2歐姆)的取樣電阻3，該P(yáng)WM電流流經(jīng)取樣電阻3時在取樣電阻3兩端產(chǎn)生與PWM電流成正比的小電壓(1安培對應(yīng)0.1～0.2V)；(5)取樣電阻3兩端產(chǎn)生的小電壓被引入一個運(yùn)算放大器4，經(jīng)過該放大器4放大(一般放大20倍左右)以后的電壓幅值達(dá)到2～4V；(6)放大器4輸出后連接的濾波電阻5和濾波電容6將波動的電壓信號整理成一個穩(wěn)定的電壓信號，該電壓信號與PWM輸出電流基本成正比，可以使用合適的手段進(jìn)行測量。
以上方法存在以下不足之處1、電磁比例閥2的接地端需要通過導(dǎo)線引回到PWM輸出設(shè)備，增加了系統(tǒng)接線的復(fù)雜性，增加了系統(tǒng)故障點，降低了可靠性；2、當(dāng)前由于工程機(jī)械對控制部件的尺寸限制，很多控制器的輸入/輸出端口資源都非常緊張，而這種方法需要額外占用一個控制器的模擬量輸入端口，對設(shè)備資源是一種浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種操作更加簡便、可簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、可靠性好、穩(wěn)定性強(qiáng)的PWM電流測量方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的解決方案為一種PWM電流測量方法，其特征在于將初始PWM信號加到輸出驅(qū)動芯片的輸入管腳，驅(qū)動輸出芯片的輸出管腳輸出控制用大電流PWM信號；從輸出驅(qū)動芯片流出的PWM電流流經(jīng)裝設(shè)于控制器內(nèi)部的取樣電阻，然后流入控制器外的電磁比例閥，用于控制實際的被控對象，PWM電流經(jīng)過電磁比例閥后直接接地；PWM電流在控制器內(nèi)部流經(jīng)取樣電阻時，在取樣電阻兩端產(chǎn)生與PWM電流成正比的小電壓，該小電壓被引入一個運(yùn)算放大器，經(jīng)過該運(yùn)算放大器放大后，通過依次連接的濾波電阻和濾波電容將波動的電壓信號整理成一個穩(wěn)定的且與PWM輸出電流基本成正比電壓信號，可以直接使用該電壓作為控制信號或通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換將該電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號參與計算機(jī)控制。
所述運(yùn)算放大器采用高共模電壓電流測量放大器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點就在于本發(fā)明的PWM電流測量方法，操作更加簡便、可簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、可靠性好、穩(wěn)定性強(qiáng)；在本發(fā)明的方法中，電磁比例閥的接地端不需要通過導(dǎo)線引回到PWM輸出設(shè)備，簡化了系統(tǒng)接線，減少了系統(tǒng)故障點，提高了可靠性；且不需要占用控制器的模擬量輸入端口，節(jié)約了設(shè)備資源。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中測量方法的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明測量方法的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明1、輸出驅(qū)動芯片2、電磁比例閥3、取樣電阻4、運(yùn)算放大器5、濾波電阻6、濾波電容具體實施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖2所示，本發(fā)明的PWM電流測量方法為將初始PWM信號加到輸出驅(qū)動芯片1的輸入管腳，驅(qū)動輸出芯片1的輸出管腳輸出控制用大電流PWM信號；從輸出驅(qū)動芯片1流出的PWM電流流經(jīng)裝設(shè)于控制器內(nèi)部的取樣電阻3，然后流入控制器外的電磁比例閥2，用于控制實際的被控對象，PWM電流經(jīng)過電磁比例閥2后直接接地；PWM電流在控制器內(nèi)部流經(jīng)取樣電阻3時，在取樣電阻3兩端產(chǎn)生與PWM電流成正比的小電壓(1安培對應(yīng)0.1～0.2V)，該小電壓被引入一個運(yùn)算放大器4，經(jīng)過該運(yùn)算放大器4放大后(一般放大20倍左右)，在具體實施例中，經(jīng)過該運(yùn)算放大器4放大以后的電壓幅值將達(dá)到2～4V，然后通過依次連接的濾波電阻5和濾波電容6將波動的電壓信號整理成一個穩(wěn)定的且與PWM輸出電流基本成正比電壓信號，可以直接使用該電壓作為控制信號或通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換將該電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號參與計算機(jī)控制。本發(fā)明的較佳實施例中，運(yùn)算放大器4選用INA193專用高共模電壓電流測量放大器，可以支持最高達(dá)40V的共模電壓，所以可以實現(xiàn)在24V共模電壓下的可靠采樣。
權(quán)利要求
1.一種PWM電流測量方法，其特征在于將初始PWM信號加到輸出驅(qū)動芯片(1)的輸入管腳，驅(qū)動輸出芯片(1)的輸出管腳輸出控制用大電流PWM信號；從輸出驅(qū)動芯片(1)流出的PWM電流流經(jīng)裝設(shè)于控制器內(nèi)部的取樣電阻(3)，然后流入控制器外的電磁比例閥(2)，用于控制實際的被控對象，PWM電流經(jīng)過電磁比例閥(2)后直接接地；PWM電流在控制器內(nèi)部流經(jīng)取樣電阻(3)時，在取樣電阻(3)兩端產(chǎn)生與PWM電流成正比的小電壓，該小電壓被引入一個運(yùn)算放大器(4)，經(jīng)過該運(yùn)算放大器(4)放大后，通過依次連接的濾波電阻(5)和濾波電容(6)將波動的電壓信號整理成一個穩(wěn)定的且與PWM輸出電流基本成正比電壓信號，可以直接使用該電壓作為控制信號或通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換將該電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號參與計算機(jī)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PWM電流測量方法，其特征在于所述運(yùn)算放大器(4)采用高共模電壓電流測量放大器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PWM電流測量方法，將初始PWM信號加到輸出驅(qū)動芯片的輸入管腳，驅(qū)動輸出芯片的輸出管腳輸出控制用大電流PWM信號；從輸出驅(qū)動芯片流出的PWM電流流經(jīng)裝設(shè)于控制器內(nèi)部的取樣電阻，然后流入控制器外的電磁比例閥，用于控制實際的被控對象，PWM電流經(jīng)過電磁比例閥后直接接地；PWM電流在控制器內(nèi)部流經(jīng)取樣電阻時，在取樣電阻兩端產(chǎn)生與PWM電流成正比的小電壓，該小電壓被引入一個運(yùn)算放大器，經(jīng)過該運(yùn)算放大器放大后，通過依次連接的濾波電阻和濾波電容將波動的電壓信號整理成穩(wěn)定的且與PWM輸出電流基本成正比電壓信號，利用該電壓信號參與計算機(jī)控制。本發(fā)明具有操作簡便、可簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、可靠性好、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點。
文檔編號G01R31/28GK101021553SQ200710034549
公開日2007年8月22日 申請日期2007年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者周翔, 李中華, 楊棟, 周繼輝, 王漢其 申請人:三一重工股份有限公司