專利名稱：一種測功機扭矩絕對值處理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型涉及數(shù)據(jù)采集處理電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到信號極性的處理和數(shù)字系統(tǒng)對模擬量的采集及其在電路中的應用。
背景技術(shù)：
眾所周知，單片機、計算機只能處理單方向的模擬電壓信號，而現(xiàn)實中卻存在有正向電壓和負向電壓，如電動機和電動汽車用電機在它們順時針旋轉(zhuǎn)和逆時針旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的扭矩就有正負之分。為了滿足數(shù)采的要求一般都采用手工開關(guān)和擦拔接線端子來改變扭矩信號的極性來滿足測量、采集、處理的要求。但是這樣會產(chǎn)生過大的零位誤差和影響測量的穩(wěn)定性。不但測量數(shù)據(jù)可靠性差，操作也相當麻煩。隨著人類社會的發(fā)展，動態(tài)性能要求越來越高，如電動汽車用電機，拖動機械要求的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間是連續(xù)的工作的。就需要將正負扭矩轉(zhuǎn)化為正極性送給單片機或計算機進行顯示、保存、處理。

實用新型內(nèi)容本新型的目的是提供一種測功機扭矩絕對值處理電路、實現(xiàn)對測功機轉(zhuǎn)矩的測量、顯示、保存、處理數(shù)字處理，滿足對電動機、電動汽車用電機及各種旋轉(zhuǎn)機械動態(tài)試驗的要求。本實用新型為解決上述技術(shù)問題的不足而采用的技術(shù)方案是一種測功機扭矩絕對值處理電路，由電壓跟隨器I、電壓跟隨器II和電壓跟隨器I及電壓跟隨器II之間的絕對值變換電路組成，絕對值變換電路由半波整流電路和加法求和放大電路組成，半波整流電路的輸入端與加法求和放大電路的一路輸入端相連，半波整流電路的輸出端與加法求合放大電路的另一路輸入端相連。本實用新型，所述的一種測功機扭矩絕對值處理電路連接有穩(wěn)壓器。本實用新型優(yōu)點是1、由于采用了 0P07精密放大器、阻抗變換、二次穩(wěn)壓供電等措施電路穩(wěn)定，跟蹤迅速，輸出OUT能精確跟蹤輸入端VIN的電壓變化輸出VIN的絕對值電壓；2、通過調(diào)節(jié)R2、R9電位器可以補償傳感器輸出的部分偏差。3、絕對值輸出進行了阻抗變換，輸出端OUT帶載能力強，輸出信號幅度穩(wěn)定。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、電壓跟隨器I，2、電壓跟隨器11，3、半波整流電路，4、加法求和放大電路。
具體實施方式
如圖所示，一種測功機扭矩絕對值處理電路，由電壓跟隨器I 1、電壓跟隨器II 2 和電壓跟隨器I 1及電壓跟隨器II 2之間的絕對值變換電路組成，絕對值變換電路由半波整流電路3和加法求和放大電路4組成，半波整流電路3的輸入端與加法求和放大電路4 的一路輸入端相連，半波整流電路的輸出端3與加法求和放大電路4的另一路輸入端相連。測功機扭矩絕對值處理電路的絕對值變換電路由電阻R1、電位器R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電位器R9、電阻R10、電阻R11、電阻R12、放大器附和放大器N2組成。電壓跟隨器I的輸出端與電阻Rl和電位器R2串聯(lián)，電位器R2的固定解點連接在電阻R3，電阻R3接地。電位器R2的動解點一路連接電阻R4，電阻R4 —路與電阻R7、電阻R8和電位器R9連接在放大器N2的反向輸入端上，另一路與放大器m的反向輸入端相連接，電阻R5接地后與放大器m的同向輸入端相連，放大器m的輸出端連接有二極管Dl的的陽極相連，二極管Dl的陰極與放大器m的反向輸入端相連接，放大器N2的輸出端還與二極管D2的陰極相連，二極管D2的陽極連接在電阻R7與電阻R8之間的電路上， 電位器R2的另一路連接有電阻R6連接在放大器N2的反向輸入端上。電容Cl與電阻R12 并聯(lián)連接，一端連接在放大器N2的反向輸入端上，一端連接在放大器N2的輸出端上。電容器C2—端連接在放大器N2的輸出端上，一端接地。電阻Rll固定觸點與放大器N2輸出端相連，一端連接有輸入電壓。放大器N2的輸出端還連接有電壓跟隨器II。所述的一種測功機扭矩絕對值處理電路連接有穩(wěn)壓器。所述電壓跟隨器I用于進行阻抗變換，對輸入的扭矩信號起到穩(wěn)定作用。所述電壓跟隨器II對扭矩絕對值處理后的輸出信號進行阻抗變換、防止負載電路對絕對值電路輸出幅度的影響。所述的電位器&是用于對負向扭矩滿量程標定用的, 也是電位器是用于對正向扭矩滿量程標定用的。它利用電路參數(shù)變化的特性通過電路處理功能，在一定程度上對拉壓傳感器偏差進行了一定的補償。該項專利中Ci、C2為兩只無極性電容器是用于穩(wěn)定信號輸出和濾除電氣干擾的。輸入電壓仏進入電壓跟隨器I，由運算放大器0P07EP組成，放大器的一端接 +12V，一端連接-12V，同向輸入端與輸入信號連接，輸出端與反向輸入端短接，構(gòu)成一個跟隨器。輸入電壓通過跟隨器后由放大器的輸出端輸出，此時輸入電壓仍為仏，大小和極性都沒有變化。電阻器R1的一端與電壓跟隨器I的輸出端連接，另一端與電位器&連接。電位器 R2的一端與R1連接，另一端與電阻器R3連接。電阻器R3的一端與&連接，另一端接地，構(gòu)成一個分壓電路。輸入電壓經(jīng)過這個分壓電路由R2的動觸點輸出。其中& ’為&中間點與民之間的電阻值。根據(jù)分壓電路中阻值的關(guān)系，通過調(diào)節(jié)& ’的大小使輸入電壓U1在 A點變?yōu)閁1XIi6 / R12。輸入信號電壓在A點極性沒有變化。輸入電壓在A點分為2路，一路直接進入由N2構(gòu)成的加法器，另一路通過附構(gòu)成的特殊的反向比例運算電路進入由N2構(gòu)成的加法器。當輸入信號電壓U1為負極性時Dl導通，m輸出為0V，D2截止N2求和放大器輸入信號由R6支路進入，由于&=R12，N2輸出端輸出正極性的信號電壓。當輸入信號電壓U1為正極性時D2導通，Dl截止，Nl處于反向比例放大狀態(tài)，N2求和放大器有兩路輸入信號，一路R8、R9支路進入，為負極性。另一路R6進入，為正極性。由于R6=R12> (R8 + R9' ) = R12 / 2，N2輸出端輸出正極性的U1信號電壓。Nl是運算放大器0P07EP，它的一端連接+12V，一端連接_12V，Ua經(jīng)過電阻器R4加在m的反向輸入端2腳，同向輸入端通過電阻器&接地。二極管Dl的正極通過連接m的輸出端，負極連接m的反向輸入端。二極管D2的負極連接m的輸出端，正極通過電阻器 R1連接m的反向輸入端。構(gòu)成一個特殊的反向比例運算電路。根據(jù)“虛短”與“虛地”的原則，Nl的反向輸入端電壓為0V。當輸入電壓為“ + ”時，A點與m的反向輸入端之間的電流方向為A點到m的反向輸入端，那么B點與A點的電流方向為A點到B點。二極管Dl和二極管D2截止。Ni、R4、 R5、R7構(gòu)成以R7為反饋電阻的反向比例運算電路。為了保證電路處于對稱狀態(tài)，將R5作為平衡電阻，使運放的反向輸入端和同向輸入端的外界電阻相等，即滿S& r7//R4。&與 R4的阻值相等，根據(jù)反向比例運算電路的結(jié)論，輸入電壓為“+”時，在B點變?yōu)? R12 ο當輸入電壓為“一”時，A點與m的反向輸入端之間的電流方向為m的反向輸入端到A點，那么B點與A點的電流方向為B點到A點。二極管Dl和二極管D2正向?qū)?。輸入電壓在B點等于的電壓跟隨器II電壓，為0V。于是，輸入電壓在C點就變?yōu)樵贏點的一 R12 / R6。因為輸入電壓在A點變?yōu)閁1XIi6 / R12，所以，此時輸入電壓在在C點就變?yōu)橐?U1，也就是U1的絕對值。當輸入電壓為“ + ”時，輸入電壓在B點變?yōu)橐籙1XIi6 / R12，于是輸入電壓在C點就變?yōu)锳點電壓的一 R12 / &與B點電壓的一 R12 / (R8 + R9')之和。通過調(diào)節(jié)節(jié)電位器 R9使( + IV ) = & / 2，此時輸入電壓在C點變?yōu)閁1，也就是U1的絕對值。
權(quán)利要求1. 一種測功機扭矩絕對值處理電路，其特征在于由電壓跟隨器I (1)、電壓跟隨器II (2)和電壓跟隨器I (1)及電壓跟隨器II (2)之間的絕對值變換電路組成，絕對值變換電路由半波整流電路(3)和加法求和放大電路(4)組成，半波整流電路(3)的輸入端與加法求和放大電路(4)的一路輸入端相連，半波整流電路的輸出端(3)與加法求和放大電路(4)的另一路輸入端相連。
專利摘要一種測功機扭矩絕對值處理電路，由電壓跟隨器Ⅰ、電壓跟隨器Ⅱ和電壓跟隨器Ⅰ及電壓跟隨器Ⅱ之間的絕對值變換電路組成，絕對值變換電路由半波整流電路和加法求和放大電路組成，半波整流電路的輸入端與加法求和放大電路的一路輸入端相連，半波整流電路的輸出端與加法求合放大電路的另一路輸入端相連。由于采用了OP07精密放大器、阻抗變換、二次穩(wěn)壓供電等措施電路穩(wěn)定，跟蹤迅速，輸出OUT能精確跟蹤輸入端VIN的電壓變化輸出VIN的絕對值電壓通過調(diào)節(jié)R2、R9電位器可以補償傳感器輸出的部分偏差,絕對值輸出進行了阻抗變換，輸出端OUT帶載能力強，輸出信號幅度穩(wěn)定。
文檔編號G01L3/24GK201964985SQ20112000256
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者嚴世寶, 黨雪麗, 劉仁杰, 姚星周, 孫麗, 孫曉博, 張克儉, 張滿莉, 楊敬偉, 王鳳魁, 王錄波, 趙大為, 趙小平 申請人:凱邁(洛陽)機電有限公司