專利名稱：智能伺服放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能伺服放大器，特別是用精密弱小信號控制電動(dòng)執(zhí)行器，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥使用的伺服放大器，屬于自動(dòng)化控制儀表裝置。
現(xiàn)有的伺服放大器的結(jié)構(gòu)是用兩個(gè)雙拍推挽磁放大器將輸入信號與負(fù)載位置的反饋信號在一定的外勵(lì)磁下進(jìn)行比較，輸出一個(gè)帶極性的偏差電壓信號去控制中間級的單結(jié)晶體管等組成的脈沖發(fā)生器電路，通過脈沖變壓器去觸發(fā)后級的單向可控硅橋開關(guān)電路。其不足之處是1、由于磁放大器的輸出受磁性材料成份性質(zhì)的影響，以及激磁電流的穩(wěn)定性，環(huán)境溫度的影響，靈敏度、線性度、穩(wěn)定性差；2、中間級脈沖控制，不便于測試與維修，也不便于對硅開關(guān)的同步觸發(fā)；3、單硅橋組件多、尺寸大。不能滿足高密度安裝要求；4、單表只能使用0—10MA或4—20MA一種信號，通用性差；5、增設(shè)功能困難；6、沒有執(zhí)行負(fù)載的極限限位功能，使電動(dòng)閥或執(zhí)行器的使用范圍與使用壽命大大受到限制。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有伺服放大器的不足、提供一種用集成運(yùn)算放大器取代原磁放大器，中間觸發(fā)采用整形555集成電路代替單結(jié)晶體管和脈沖變壓器，工作狀態(tài)自動(dòng)顯示，出現(xiàn)故障自動(dòng)保護(hù)報(bào)警，排除故障自動(dòng)運(yùn)行并且能夠極限自動(dòng)限位功能的智能伺服放大器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括電平補(bǔ)償電路、開觸發(fā)、關(guān)觸發(fā)電路，功率開關(guān)電路，開、關(guān)觸發(fā)電路分別與功率開關(guān)電路相連，它的特殊結(jié)構(gòu)是輸入信號轉(zhuǎn)換隔離、反饋轉(zhuǎn)換隔離電路分別由運(yùn)算放大器F1、F2、F3、F4，二極管D、電阻R、電容C、穩(wěn)壓管DW構(gòu)成，其中F1、F2、F3、F4的連接結(jié)構(gòu)相同，它們的正端分別與信號的正端相連，負(fù)端分別與其輸出端相連，正端還分別連接有DW1、DW2、DW3、DW4、R1、R2、R3、R4，C1、C2、C3、C4。斷信號保護(hù)報(bào)警電路由運(yùn)算放大器F8、F9、繼電器J1、電阻R、二極管D構(gòu)成，其中F8的正端通過電阻R10與F1、F3的公共輸出端相連，負(fù)端通過電阻與輸出端相連，F(xiàn)9的正端通過R14與F4的輸出端相連，負(fù)端通過RW7、R16與輸出端相連，J1與D15相并聯(lián)一端接電源、另一端分別通過D6、D5與F8、F9的輸出端相連。位置取值與限位電路由運(yùn)算放大器F10、F11、穩(wěn)壓管、電阻、電位器構(gòu)成，其中F10的正端、F11的負(fù)端通過R67與F4的輸出端相連，F(xiàn)10的負(fù)端通過R68與輸出端相連，通過R65與RW4相連、F10、F11的正端通過電阻接于地線。差分比較放大電路由運(yùn)算放大器F6、F7、電阻、電容、電位器構(gòu)成，F(xiàn)6的正端與F7的負(fù)端相連后通過R21與F5的輸出端相連，F(xiàn)6的負(fù)端與F7的正端相連后通過R20與F4輸出端相連，F(xiàn)6的負(fù)端與F7的正端通過R22接地，它們的負(fù)端分別通過R18、RW2、C5、R19、RW3、C6與其輸出端相連。開整形電路由施密特H4、H5構(gòu)成，其輸入端通過R23與F6的輸出端相連，輸出端通過R25與H6的輸入端、時(shí)基電路S2的2、6腳相連。關(guān)整形電路由H1、H2構(gòu)成，其輸入端通過電阻R24與F7的輸出端相連，輸出端通過R26與H3的輸入端、S4的2、6腳相連；開向定時(shí)電路由H6、S1、三極管BG1、二極管、電阻、電容、開關(guān)K1構(gòu)成，H6的輸出端通過R29與時(shí)間設(shè)定電阻R41—R50相連后通過開關(guān)K1與BG1的集電極相連，BG1的發(fā)射極與S1的2、6腳相連，S1的2、6腳通過D7與R29相連，3腳與S2的4腳相連，D9的正端與S1的6腳相連，負(fù)端與電源的正極相連BG1的基極與R72相連。關(guān)向定時(shí)電路由H3、BG2、S3、電阻、二極管、電容構(gòu)成，H3的輸出端通過R30與定時(shí)電阻R51—R60相連后通過BG2與S3的2、6腳相連，S3的2、6腳通過D8與R30相連還通過D10與電源相連，BG2的基極與R73相連，S3的3腳與S4的4腳相連。開觸發(fā)電路由S2、發(fā)光管BD1、交流繼電器SSR2、繼電器J1-1電容構(gòu)成，S2的3腳通過R35、BD1與SSR1的輸入發(fā)光管相連后通過J1-1、C9接于地線，5腳通過R34接于地線。關(guān)觸發(fā)電路由S4、發(fā)光管BD2、電阻、交流固態(tài)繼電器SSR2、繼電器J1-1構(gòu)成，S4的3腳通過R36、BD2與SSR2的輸入發(fā)光管相連后通過J1-1、C9接于地線，5腳通過R34接于地線。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施來達(dá)到交流固態(tài)繼電器SSR1與壓敏電阻RY1相并聯(lián)后與負(fù)載相連，SSR2與壓敏電阻RY2相并聯(lián)后與負(fù)載相連。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、靈敏度高，100UA—400UA可調(diào)；2、線性高，穩(wěn)定性優(yōu)于20UA，無自激振蕩現(xiàn)象發(fā)生；3、II、II型儀表互換通用，電流、電壓源信號簡便切換即可通用；4、根據(jù)需要可變換成比值，選擇異信號制成各種特殊伺服放大器；5、可對外信號斷線，故障進(jìn)行現(xiàn)場保護(hù)與聲光報(bào)警，保護(hù)設(shè)定范圍0.5—3.5mA任意可調(diào)，故障排除后可自動(dòng)運(yùn)行；
6、對執(zhí)行器或電動(dòng)閥可高精度、高可靠地自動(dòng)極限限位；7、修理不需示波器，調(diào)試、校驗(yàn)、修理方便，可不帶負(fù)載進(jìn)行調(diào)試。
8、體積小適于現(xiàn)代控制系統(tǒng)的高密度安裝的需要。
9、生產(chǎn)工藝簡單，成本低適于批量生產(chǎn)。
附圖圖面說明

圖1為本實(shí)用新型方框圖；圖2為本實(shí)用新型電原理圖。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例詳述本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型由信號轉(zhuǎn)換與輸入隔離電路、電平補(bǔ)償電路、差分比較放大電路、整形電路、觸發(fā)電路、定時(shí)設(shè)定與定時(shí)電路、功率輸出電路、位置信號檢測與處理電路、斷信號事故保護(hù)報(bào)警電路組成。輸入信號隔離與信號轉(zhuǎn)換電路與電平補(bǔ)償電路相連，電平補(bǔ)償電路又與斷信號保護(hù)報(bào)警電路、差分比較放大電路相連，反饋信號轉(zhuǎn)換與隔離電路同時(shí)與斷信號保護(hù)報(bào)警電路，位置取值與限位設(shè)定電路，差分放大電路相連。差分比較放大電路與整形電路相連；整形電路由開向整形，關(guān)向整形電路組成，分別取自差分比較放大器(1)和(2)，開向整形與開觸發(fā)電路相連，同時(shí)為開向定時(shí)器提供開定時(shí)同步信號，關(guān)向整形與關(guān)觸發(fā)電路相連，并為關(guān)定時(shí)提供定時(shí)同步信號。開觸發(fā)器受整形信號，開定器、斷信號報(bào)警保護(hù)，三電路同時(shí)控制，觸發(fā)器另一端與開向功率開關(guān)相連；關(guān)向觸發(fā)電路受相連的關(guān)整形、關(guān)定時(shí)、斷信號保護(hù)與報(bào)警三電路同時(shí)控制，其另一端相連至關(guān)向功率開關(guān)。開向定時(shí)電路受相連位置取值與限位設(shè)定電路、開定時(shí)同步整形電路、時(shí)間設(shè)定電路(1)三電路同時(shí)控制，其輸出控制開觸發(fā)電路；關(guān)向定時(shí)電路受相連的位置取值與限位設(shè)定電路、定時(shí)時(shí)間設(shè)定電路(2)及關(guān)定時(shí)同步整形電路三路同時(shí)控制，其輸出控制關(guān)觸電路。
本實(shí)用新型由運(yùn)算放大器F1—F7、電阻、二極管D2—D4、電容C1—C6、穩(wěn)壓管DW1—DW4、電位器RW1—RW3組成回路取代原磁放大器。其中F1、F2、F3、F4、C1、C2、C3、C4，DW1、DW2、DW3、DW4、電阻R1—R7組成三個(gè)輸入信號轉(zhuǎn)換隔離和一個(gè)反饋信號轉(zhuǎn)換隔高回路，4個(gè)信號正端分別接C1—C4，DW1—DW4的正極、并分別與R1—R4的一端相連，DW1、R1、C1相并聯(lián)一端接F1的正端，負(fù)極與系統(tǒng)地線相連。DW2、R2、C2、DW3、R3、C3，DW4、R4、C4的聯(lián)接方法與DW1、R1、C1的聯(lián)接方法相同。裝置的地線分別經(jīng)二極管D1—D4各自接信號的負(fù)極。F1—F4的負(fù)端分別接各自的輸出端。其中F1的輸出端串接R5，F(xiàn)2的輸出端串接R6，F(xiàn)3的輸出端串接R7后接同一點(diǎn)(A)。F5的正端與R8相連，R8的另一端接于(A)點(diǎn)。F5的反相輸入端經(jīng)R9接地，同時(shí)與電位器RW1、電阻R12連接后與其輸出端相連，構(gòu)成電平補(bǔ)償電路。F6的正端、F7的負(fù)端通過R21與F5輸出端相連并通過R17接地。R19、RW3串聯(lián)后與C6并聯(lián)后與F7輸出端相連，F(xiàn)6的負(fù)端。F7的正端通過R20與F4輸出端相連接經(jīng)R22接地，R18與RW2串聯(lián)后與C3并聯(lián)后與F6的輸出端相連，從而構(gòu)成差分比較放大電路(1)、(2)。
斷信號保護(hù)報(bào)警電路由運(yùn)算放大器F8、F9、繼電器J1、電阻R、二極管D、發(fā)光管、訊響器構(gòu)成，F(xiàn)8的正端經(jīng)電阻R10接于(A)點(diǎn)，F(xiàn)8的負(fù)端經(jīng)R11接地，并經(jīng)RW6、R15與其輸出端相連。D5與J1并聯(lián)，一端接于F8的輸出端，另一端接正電源。F9的正端與R14相連后與F4的輸出端相連，F(xiàn)9的輸出端通過D6與J1串聯(lián)接電源正極。繼電器J1常閉觸點(diǎn)J1-1控制S2、S4的輸出端，常開觸點(diǎn)J1-2控制訊響器XF，報(bào)警燈BD4與R74串聯(lián)后與XF并聯(lián)，一端接正電源，另一端與J1-2相連。
位置取值與限位電路由運(yùn)算放大器F10、F11穩(wěn)壓管DW6、電位器RW4、RW5、電阻構(gòu)成。F10的正端、F11的負(fù)端與R67相連與F4的輸出端相連，F(xiàn)10的負(fù)端連接R68后與其輸出端相連，F(xiàn)10的負(fù)端還連接有R65與RW4相連。F10、F11的正端分別連接有R69、R70后接地。R63、R64、DW6、RW4、RW5、R55、R66組成限位值設(shè)定電路，R68—R71與前述器件相連后共同構(gòu)成取值限位設(shè)定與運(yùn)算電路，F(xiàn)10的輸出端與R72相連后與BG1的基極相連，F(xiàn)11的輸出端與R73相連后與BG2的基極相連。
差分比較放大電路由運(yùn)算放大器F6、F7、電阻、電容、電位器構(gòu)成。F6的正端與F7的負(fù)端相連并與R21串聯(lián)與F5的輸出端相連。負(fù)端與F7的正端相連后通過R20與F4的輸出端相連，F(xiàn)6的負(fù)端、F7的正端通過R22接地。RW2與R18串聯(lián)后與C5并聯(lián)一端與F6的負(fù)端相連，另一端與F6的輸出端相連。RW3與R19串聯(lián)后與C6并聯(lián)，一端與F7的負(fù)端相連，另一端與F7的輸出端相連。
開整形電路由施密特H4H5構(gòu)成，其輸入端與R23相聯(lián)后與F6的輸出端相連，輸出端與R25相連與H6的輸入端、時(shí)基電路S2的2、6腳相連。
關(guān)整形電路由施密特H1H2構(gòu)成，其輸入端與R24相連后與F7的輸出端相連，它的輸出端與R62相連后與H3的輸入端、S4的2、6腳相連。
開向定時(shí)電路由施密特H6、時(shí)基電路S1、三極管BG1、二極管、電阻、電容、開關(guān)K1構(gòu)成。H6的輸出端與R29相連與時(shí)同設(shè)定電阻R41—R50通過開關(guān)K1與BG1的集電極相連，BG1的發(fā)射極與時(shí)基電路S1的2、6腳相連，S1的2、6腳與D7相連后與R29相連，S1的3腳與S2的4腳相連，D9的正端與S1的6腳相連，負(fù)端接電源的正極。
關(guān)向定時(shí)電路由施密特H3、三極管BG2、時(shí)基電路S3、電阻、二極管、電容構(gòu)成。H3的輸出端與R30相連與定時(shí)電阻R51—R60相連，R51—R60相并聯(lián)，H3的輸出端與R51—R60相連后通過開關(guān)K2與BG2的集電極相連，BG2的發(fā)射極與S3的2、6腳相連，S3的2、6腳通過D10與R30相連，2、6腳還與D10的正端相連，D10的負(fù)端接電源正極。S3的3腳與S4的4腳相連。
開觸發(fā)電路由時(shí)基電路S2、發(fā)光管BD1、交流固態(tài)繼電器SSR2、繼電器J1-1、電容構(gòu)成，S2的3腳與R35、BG1相連，R35與RD1相串聯(lián)后與交流固態(tài)繼電器SSR1的輸入發(fā)光管相連接后與J1-1相連，C9與J1-1相聯(lián)后接地線，S2的5腳與R33相連后接地線。SSR1與壓敏電阻并聯(lián)后接負(fù)載。
關(guān)觸發(fā)電路由時(shí)基電路S4、發(fā)光管BG2、電阻、交流固態(tài)繼電器SSR2、繼電器J1-1、C9組成。S4的3腳與R36、BD2相連后與交流固態(tài)繼電器SSR2的輸入發(fā)光管相連后與J1-1相連，并通過J1-1與C9的并聯(lián)電路接地。交流固態(tài)繼電器SSR2與壓敏電阻RY2相并聯(lián)后接負(fù)載。
本實(shí)用新型的電阻阻值及型號根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)值選定，R1—R4用精度錳銅絲無感繞制，其它電阻選用1％—5％1/4W金屬膜電阻。運(yùn)算放大器F1—F11選用F258運(yùn)放或224。時(shí)基電路S1—S3選用555型。DW1—DW4選用穩(wěn)壓值6—9V即可。繼電器為超小型密封繼電器，它的電源電路為通用電路。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理是本實(shí)用新型的信號比較放大電路采用集成運(yùn)放取代原磁放大器，由運(yùn)放F1—F7電阻R12、R1-9、R17—R21、電容C1—C6、二極管D1—D4穩(wěn)壓管DW1—DW4、電位器RW1—RW3組成。運(yùn)放F1—F4接成4個(gè)射極跟隨器，因其同相阻抗無窮大，可以很好地將輸入I—III通道和反饋通道信號隔離，同時(shí)又起輸入信號電流源轉(zhuǎn)為理想電壓源的作用。R1、C1、DW1并聯(lián)后正端接1通道信號正極及F1同相輸入端、負(fù)端接系統(tǒng)地線，從地線經(jīng)D1接通道工信號負(fù)端。參照原理圖F2、F3、F4相應(yīng)各自相連。這里C1—C4起濾波作用，濾除信號線傳輸過程中的交流干擾脈沖，D1—D4既可避免同電源的輸入信號接反相短路，又可使傳輸線上干擾負(fù)脈沖起消除作用。DW1—DW4的作用是防止外信號過大或R1—R4斷路時(shí)損壞F1—F4。F5、R8、R9、R12、RW1作為電平補(bǔ)償電路是為補(bǔ)償F1—F3輸出相連后的分壓影響，又可利用RW1的調(diào)整對輸入與反饋信號的零位與滿度進(jìn)行微調(diào)補(bǔ)償。F6、F7、R17—R22、C5、C6、RW2、RW3組成雙差分比較放大器，F(xiàn)5V0經(jīng)R21到F6Vl+和F7Vl-、F4V0經(jīng)電阻R20到F6Vl-和F7_Vl+，這種連接保證只要超過設(shè)計(jì)靈敏度的差動(dòng)信號時(shí)才使差動(dòng)放大器輸出高電平，并且只要差動(dòng)放大器輸出便達(dá)到需要的高電平。調(diào)整RW2、RW3可對裝置的開、關(guān)行程靈敏度進(jìn)行調(diào)節(jié)和設(shè)定。C5、C6用于濾除雜散脈沖干擾，進(jìn)一步提高抗干擾能力。若在F1—F3任一端加適當(dāng)電位，就可組成異信號制特殊伺服放大器。
中間變換與觸發(fā)級電路分為開閥整形、關(guān)閥整形、開觸發(fā)、關(guān)觸發(fā)。由施密特H1、H2、H4、H5，555時(shí)基電路S2、S4發(fā)光二極管BD1、BD2、電阻R23—R26、R37、R38、R33R34及SSR1、SSR2的輸入發(fā)光二極管和J1-1、C9組成。R23—R26、R37、R38主要起保護(hù)施密特H1—H6作用，R33、R34為降低S2、S4門電壓以利抗干擾。BG1BG2的設(shè)置可為裝置提供運(yùn)行指示，為維修校驗(yàn)提供了方便。整形電路H1—H4的設(shè)置一是提供一致可靠的電平，提高抗干擾能力，另外還為運(yùn)放器F6、F7輸出信號提供導(dǎo)相作用。當(dāng)輸入信號與反饋信號相等或未達(dá)到靈敏限要求偏差時(shí)，運(yùn)放器F6、F7均輸出電平低于H1H2、H4H5的輸入高電平。H1H3、H4H5均輸出高電平，這樣S2、S43腳均為(0.5V的低電平，SSR1、SSR2內(nèi)輸入發(fā)光二極管均不發(fā)光，SSR1、SSR2均阻斷。當(dāng)偏差超過設(shè)定靈敏度時(shí)，如輸入信號大于反饋信號，F(xiàn)6V0＞H4H5ViH，同時(shí)F7V0進(jìn)一步減小，S43腳維持低電平，H4、H5輸出低電平，其值遠(yuǎn)小于S2中的電平，S2的3腳輸出高電平，BD1發(fā)光，SSR1輸入發(fā)光管同時(shí)發(fā)光，SSR1導(dǎo)通，負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)。反之輸入信號小于反饋信號時(shí)同理。
功率輸出電路采用兩個(gè)交流固態(tài)繼電器SSR1、SSR2，壓敏電阻RY1、RY2、SSR1與SSR2相連構(gòu)成開向開關(guān)電路，SSR2的輸出端與RY2并聯(lián)構(gòu)成關(guān)向開關(guān)電路，SSR1、SSR2可選380V/10A，RY1、RY2選3KA/560V。
斷信號報(bào)警保護(hù)電路的運(yùn)算放大器F8Vi+經(jīng)R10到(A)點(diǎn)，F(xiàn)8Vl-端經(jīng)R11接地，同時(shí)經(jīng)R15、RW6到輸出端F8V0，F(xiàn)8V0經(jīng)二極管D5與繼電器J1串聯(lián)接正電源。F9的同相端F9Vl+信號是經(jīng)R14取自位置反饋隔離運(yùn)放F4的V0端，F(xiàn)9反相端Vi經(jīng)R13接地，經(jīng)RW7、R16接于F9V0端構(gòu)成同相輸入放大器，其F9V0經(jīng)D6串聯(lián)J1到繼電器J1常閉點(diǎn)J1-1控制觸發(fā)信號，常開J1-2與BD4、R74和訊響器XF串聯(lián)到正電源。這樣當(dāng)F8同相端電位低于某設(shè)定值時(shí)(輸入通道故障時(shí))，F(xiàn)8V0輸出低電平J1吸合，J1-1斷開，切斷兩個(gè)SSR輸入回路，SSR輸出回路斷，負(fù)載維持原位置不動(dòng)。同時(shí)J1-2閉合，BD4亮，訊響器XF導(dǎo)通報(bào)警；同樣F9、R13、R14、R16、RW7構(gòu)成反饋信號檢測電路。二極管D5、D6構(gòu)成F8、F9相應(yīng)隔離及繼電器J1的“或”控制，只要有一路斷線．保護(hù)即啟動(dòng)R10、R11、R13、R14等值。調(diào)RW6、RW7可以使保護(hù)范圍在0.5—3.5MA。C9用于吸收J(rèn)1-1斷開時(shí)可能的干擾脈沖。
本實(shí)用新型的位置取值與電路由F10、F11、電阻R63—R73、電位器RW4、RW5構(gòu)成，F(xiàn)4V0的反饋信號值經(jīng)電阻R67送至F10同相端F10Vl+、F11反相端F11Vl-；由R63、R64、RW4、RW5、DW6構(gòu)成基準(zhǔn)電位，由RW4中間頭經(jīng)R65引至F10反相端F10Vl-，RE5中間頭經(jīng)R66連至F1同相端F11Vl-；R68、R71構(gòu)成F10、F11的負(fù)反饋電阻，R69、R70分別從F10Vl+，F(xiàn)11Vl+接地成為其平衡電阻，F(xiàn)10V0經(jīng)R72引至BG1基極、F11V0經(jīng)R73引至BG2基極，調(diào)RW4可使開行程(上點(diǎn))定時(shí)的起始值在總行程的70—95％范圍內(nèi)給定，調(diào)RW5可使下行程定時(shí)的起始值在20—0％范圍內(nèi)設(shè)定。當(dāng)位置信號F4V0(VRW5時(shí)，即F11V+＞Vi_時(shí)，F(xiàn)11V0輸出高電平，BG2導(dǎo)通啟動(dòng)關(guān)行程定時(shí)器，同時(shí)F10Vi+(Vi_，F(xiàn)10V0低，BG1截止，不定時(shí)；當(dāng)F4V0＞VRW5小于VRW4時(shí)，即F10、F11的Vi+(Vi_，F(xiàn)10、F11均為低電平，BG1、BG2均截止，均不定時(shí)；當(dāng)F4V0＞VRW4時(shí)，F(xiàn)11不變，F(xiàn)10Vi+＞Vi_，F(xiàn)10V0為高電平，BG1導(dǎo)通，啟動(dòng)上行程定時(shí)器。
定時(shí)電路的BG1發(fā)射極接S12、6腳C7+、D7+、D9，基極受控于F10V0，集電極與R41—R50，多點(diǎn)開關(guān)K1構(gòu)成的定時(shí)設(shè)定電路相連，切換K1于R41—R50不同位置，選取不同電阻，可獲得不同的定時(shí)時(shí)間。S1的5腳接C8到地，可提高S1定時(shí)抗干擾能力，S1的7腳經(jīng)R31與4、8腳同接電源正極，3腳輸出端接S2復(fù)位控制端4。使S2觸發(fā)工作受S1定時(shí)電路控制；S1定時(shí)電路不工作時(shí)S1的3腳為高電平。S2狀態(tài)出2、6腳決定。S1定時(shí)電路是否定時(shí)受BG1及H6的狀態(tài)決定，H6的狀態(tài)受H4、H5狀態(tài)控制，即受觸發(fā)開整形決定。僅當(dāng)H4、H5、V0為低電平時(shí)，開觸發(fā)器輸出高電平，SSR1工作時(shí)，H6V0才為高電平，經(jīng)R29定時(shí)設(shè)定電路，為BG1集電極提供正向偏壓，BG1導(dǎo)通為C7沖電，當(dāng)充至Vc7≥V5腳電平時(shí)，S1的3腳為低電平。S2的3腳被強(qiáng)制輸出低電平，SSR1斷開，負(fù)載停電。所以由H6提供的電平信號為開定時(shí)同步信號，由H3提供的電平信號為關(guān)定時(shí)同步信號。如果S2沒有觸發(fā)信號，H6輸出低電平，C7經(jīng)D7、R29、H6而迅速放電為定時(shí)器S1清0，從而保證閥或執(zhí)行器的每次定時(shí)時(shí)間為一恒值，從而保證定時(shí)的準(zhǔn)確性。關(guān)回路與開回路的電路原理設(shè)計(jì)完全相同。由F11V0經(jīng)R73輸出限位起始控制信號至BG2基極，BG2的發(fā)射極連至S3的2、6腳C11正極，D8、D10正極。BG2集電極連至開關(guān)K2與R51—R60組成的定時(shí)選擇設(shè)定電路，經(jīng)設(shè)定電路后串聯(lián)R30與H3等組成定時(shí)同步整形電路相連，從而對定時(shí)器S2是否定時(shí)接受H3輸出的標(biāo)準(zhǔn)電平同步信號和F11V0控制的BG2導(dǎo)通與否進(jìn)行控制，S3的3腳接至S4復(fù)位控制端4腳，構(gòu)成S3對S4的控制，其它器件接法與S1上對稱器件完全相同。本電路中D9、D10為裝置斷電后C7、C11上可能有的高電荷提供迅速放電回路，以保護(hù)S1、S3和H3、H6。
權(quán)利要求1.一種智能伺服放大器，包括電平補(bǔ)償電路、開觸發(fā)、關(guān)觸發(fā)電路，功率開關(guān)電路，開、關(guān)觸發(fā)電路分別與功率開關(guān)電路相連，其特征在于a、輸入信號轉(zhuǎn)換隔離、反饋轉(zhuǎn)換隔離電路分別由運(yùn)算放大器F2、F3、F4，二極管D、電阻R、電容C、穩(wěn)壓管DW構(gòu)成，其中F1、F2F3、F4的連接結(jié)構(gòu)相同，它們的正端分別與信號的正端相連，負(fù)端分別與其輸出端相連，正端還分別連接有DW1、DW2、DW3、DW4、R1、R2、R3、R4、C1、C2、C3、C4；b、斷信號保護(hù)報(bào)警電路由運(yùn)算放大器F8、F9、繼電器J1、電阻R、二極管D構(gòu)成，其中F8的正端通過電阻R10與F1、F3的公共輸出端相連，負(fù)端通過電阻與輸出端相連，F(xiàn)9的正端通過R14與F4的輸出端相連，負(fù)端通過RW7、R16與輸出端相連，J1與D15相并聯(lián)一端接電源，另一端分別通過D6、D5與F6、F9的輸出端相連；c、位置取值與限位電路由運(yùn)算放大器F10、F11、穩(wěn)壓管、電阻、電位器構(gòu)成，其中F10的正端、F11的負(fù)端通過R67與F4的輸出端相連，F(xiàn)10的負(fù)端通過R68與輸出端相連，通過R65與RW4相連，F(xiàn)10F11的正端通過電阻接于地線；d、差分比較放大電路由運(yùn)算放大器F6、F7、電阻、電容、電位器構(gòu)成，F(xiàn)6的正端與F7的負(fù)端相連后通過R21與F5的輸出端相連，F(xiàn)6的負(fù)端與F7的正端相連后通過R20與F4輸出端相連，F(xiàn)6的負(fù)端與F7的正端相連后通過R22接地，它們的負(fù)端分別通過R18、RW2、C5、R19、RW3、C6與其輸出端相連；e、開整形電路由施密特H4、H5構(gòu)成，其輸入端通過R23與F6的輸出端相連，輸出端通過R25與H6的輸入端、時(shí)基電路S2的2、6腳相連；f、關(guān)整形電路由H1H2構(gòu)成，其輸入端通過電阻R24與F7的輸出端相連，輸出端通過R26與H3的輸入端、S4的2、6腳相連；g、開向定時(shí)電路由施密特H6、時(shí)基電路S1、三極管BG1、二極管、電阻、電容、開關(guān)K1構(gòu)成，H6的輸出端通過R29與時(shí)間設(shè)定電阻R41—R50相連后通過開關(guān)K1與BG1的集電極相連，RG1的發(fā)射極與S1的2、6腳相連，S1的2、5腳通過D7與R29相連，3腳與S2的4腳相連，D9的正端與S1的6腳相連，負(fù)端與電源的正極相連，BG1的基極與R72相連；h、關(guān)向定時(shí)電路由施密特H3、三相管BG2、時(shí)基電路S3、電阻、二極管、電容構(gòu)成，H3的輸出端通過R30與定時(shí)電阻R51—R60相連后通過BG2與S3的2、6腳相連，S3的2、5腳通過D8與R30相連還通過D10與電源相連，BG2的基極與R73相連，S3的3腳與S4的4腳相連；1、開觸發(fā)電路由S2、發(fā)光管BD1、交流固態(tài)繼電器SSR2、繼電器J1-1、電容構(gòu)成，S2的3腳通過R35、BD1與SSR1的輸入發(fā)光管相連后通過J1-1、C9接于地線，5腳通過R33接于地線；j、關(guān)觸發(fā)電路由時(shí)基電路S4、發(fā)光管BD2、電阻、交流固態(tài)繼電器SSR2、繼電器J1-1構(gòu)成，S4的3腳通過R36、BD2與SSR2的輸入發(fā)光管相連后通過J1-1、C9接于地線，5腳通過R34接于地線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能伺服放大器，其特征在于SSR1與壓敏電阻RY1相并聯(lián)后與負(fù)載相連，SSR2與壓敏電阻RY2相并聯(lián)后與負(fù)載相連。
專利摘要一種用精密弱小信號控制電動(dòng)執(zhí)行器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥使用的智能伺服放大器。由轉(zhuǎn)換隔離電路、電平補(bǔ)償電路、斷信號保護(hù)與報(bào)警電路，位置取值與限位設(shè)定電路。差分比較放大電路、開、關(guān)整形電路、開、關(guān)觸發(fā)電路、開向、關(guān)向定時(shí)電路、功率開關(guān)電路構(gòu)成。它的特殊之處是用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成轉(zhuǎn)換隔離輸入信號、反饋信號轉(zhuǎn)換隔離電路。中間觸發(fā)采用整形555集成電路。本裝置具有工作狀態(tài)自動(dòng)顯示，出現(xiàn)故障自動(dòng)保護(hù)報(bào)警、自動(dòng)限位的功能。
文檔編號G05B11/01GK2225061SQ9424475
公開日1996年4月17日 申請日期1994年11月18日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月18日
發(fā)明者劉印同, 秦志遠(yuǎn) 申請人:劉印同