專利名稱：手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及醫(yī)用電機的恒速控制，具體涉及手術(shù)動力裝置軟軸動力源 用直流無刷電機恒速控制電路。
背景技術(shù)：
由于直流無刷電機的調(diào)速范圍廣、低噪音、高效率、使用壽命長等特點， 已越來越多的應(yīng)用于手術(shù)動力裝置類設(shè)備，為軟軸或磨應(yīng)用端提供動力輸出， 現(xiàn)有手術(shù)動力裝置軟軸動力源電機在空載時實際工作轉(zhuǎn)速與理論控制輸出轉(zhuǎn) 速相一致，但當加入較大負載后電機轉(zhuǎn)速明顯降低，對高速銑切骨板或精細打 磨手術(shù)造成影響。
實用新型內(nèi)容
針對上述已有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供 一種手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控制電路。
為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實用新型的一個技術(shù)方案， 一種手術(shù)動力
裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控制電路，包括電機控制器，其特點是 所述手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控制電路還包括單片機控 制系統(tǒng)和D/A轉(zhuǎn)換電路；
所述單片機控制系統(tǒng)接收電機的位置傳感器輸出的電脈沖，分析脈沖頻 率，計算出電機實際工作轉(zhuǎn)速大小，與理論控制輸出轉(zhuǎn)速比較計算，輸出電機
控制信號給D/A轉(zhuǎn)換電路，同時單片機控制系統(tǒng)輸出控制信號給電機控制器； 所述D/A轉(zhuǎn)換電路將電機控制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬量電信號，輸入給電機 控制器。
根據(jù)本實用新型所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控 制電路的一個優(yōu)選方案，在單片機控制系統(tǒng)的輸入端連接隔離電路，所述隔離 器的作用是隔離外部干擾信號，使控制更可靠、更精確。
根據(jù)本實用新型所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控 制電路的又一個優(yōu)選方案，D/A轉(zhuǎn)換電路和電機控制器之間連接放大電路。
根據(jù)本實用新型所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控 制電路的又一個優(yōu)選方案，所述單片機控制系統(tǒng)包括單片機，所述單片機具 有A/D轉(zhuǎn)換單元和存儲器。
根據(jù)本實用新型所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控 制電路的又一個優(yōu)選方案，所述D/A轉(zhuǎn)換電路包括數(shù)字電位器。
本實用新型所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控制電 路的有益效果是通過檢測電機在工作時位置傳感器輸出電信號脈沖頻率，并反 饋于單片機控制系統(tǒng)分析脈沖頻率，計算出電機實際工作轉(zhuǎn)速大小，與理論控 制輸出轉(zhuǎn)速比較計算,調(diào)整電機轉(zhuǎn)速控制信號大小，實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制， 使電機輸出速度更加穩(wěn)定，解決了電機在負載情況下失速的傳統(tǒng)問題，避免了 安全隱患；該實用新型所述電路可以廣泛應(yīng)用于手術(shù)動力裝置系統(tǒng)。

圖1是本實用新型所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速 控制電路的原理框圖。
圖2是本實用新型所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速 控制電路的原理圖。
圖3是本實用新型所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速 控制電路中單片機控制系統(tǒng)的程序流程框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細說明。
參見圖1， 一種手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控制電路， 由電機控制器2、單片機控制系統(tǒng)3、 D/A轉(zhuǎn)換電路4、隔離電路5、放大電路 6構(gòu)成；其中直流無刷電機的位置傳感器輸出端連接電機控制器2，直流無刷 電機的位置傳感器的其中一路輸出端通過隔離電路5連接單片機控制系統(tǒng)3 的輸入端；單片機控制系統(tǒng)3的輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換電路4的輸入端；D/A轉(zhuǎn) 換電路4的輸出端通過放大電路6連接電機控制器2的一個控制端，同時單片 機控制系統(tǒng)3的另一組輸出端連接電機控制器2的另一組控制端。
其中，所述單片機控制系統(tǒng)3接收電機1的位置傳感器輸出的電脈沖，分 析脈沖頻率，計算出電機實際工作轉(zhuǎn)速大小，與理論控制輸出轉(zhuǎn)速比較計算， 輸出電機控制信號給D/A轉(zhuǎn)換電路4，同時單片機控制系統(tǒng)3輸出控制信號給 電機控制器2;所述D/A轉(zhuǎn)換電路4將電機控制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬量電信號， 輸入給電機控制器2。
圖2給出了本實用新型所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機 恒速控制電路的具體的一種電路結(jié)構(gòu)，在圖2中，單片機控制系統(tǒng)3由單片機 IC5和其外圍電路組成，所述單片機具有A/D轉(zhuǎn)換單元和存儲器，如PIC16F74, 所述外圍電路由電阻RIO、 Rll、電容C3、 C4、 C6、 C7、 C8、晶體振蕩器Y1、 二極管D1構(gòu)成，隔離電路5由光電耦合器IC8和電阻R15、 R16構(gòu)成；D/A轉(zhuǎn) 換電路4由數(shù)字電位器IC1、電容C1、 C2構(gòu)成，其中，數(shù)字電位器IC1可以 選用X9C103固態(tài)非易失性電位器；放大電路6由放大集成電路IC4及外圍元 件電阻R7、 R8、 R9和電容C5構(gòu)成，電機控制器2選用具有電機正、反相控制、 剎車控制、速度控制功能的現(xiàn)有電機控制器，在圖2所示的手術(shù)動力裝置軟軸 動力源用直流無刷電機恒速控制電路中，直流無刷電機的位置傳感器其中一路 輸出端HC通過光電耦合器IC8連接單片機IC5的一個輸入口 RE2/CS/AN7,單 片機IC5的輸出端RB1、 RB2、 RB3分別輸出電機正、反相控制信號、剎車控制 信號，通過光電耦合器IC6、 IC7輸出給電機控制器2，同時單片機IC5的輸 出端RB5、 RB6/PGC、 RB7/PGD輸出片選信號、方向信號、脈沖信號，通過光電 耦合器IC2、 IC3輸入給數(shù)字電位器IC1的三個輸入端CS、 INC和U/D,數(shù)字 電位器IC1的輸出端VW輸出控制信號給放大集成電路IC4的輸入口 I+，放大 集成電路IC4的輸出口輸出控制信號給電機控制器2，同時在單片機IC5中裝 入圖3所示的程序。
本實用新型實施例所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒 速控制電路的工作原理是，直流無刷電機的位置傳感器輸出電脈沖給單片機 控制系統(tǒng)3，單片機控制系統(tǒng)3分析脈沖頻率，計算出電機實際工作轉(zhuǎn)速大小， 與理論控制輸出轉(zhuǎn)速比較計算，輸出電機轉(zhuǎn)速控制信號給D/A轉(zhuǎn)換電路4; D/A 轉(zhuǎn)換電路4將電機轉(zhuǎn)速控制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬量電信號，輸入給電機控制 器2實現(xiàn)閉環(huán)控制，控制電機恒速工作。
權(quán)利要求1、一種手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控制電路，包括電機控制器(2)，其特征在于所述手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控制電路還包括單片機控制系統(tǒng)(3)和D/A轉(zhuǎn)換電路(4)；所述單片機控制系統(tǒng)(3)接收電機(1)的位置傳感器輸出的電脈沖，分析脈沖頻率，計算出電機實際工作轉(zhuǎn)速大小，與理論控制輸出轉(zhuǎn)速比較計算，輸出電機控制信號給D/A轉(zhuǎn)換電路(4)，同時單片機控制系統(tǒng)(3)輸出控制信號給電機控制器(2)；所述D/A轉(zhuǎn)換電路(4)將電機控制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬量電信號，輸入給電機控制器(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速 控制電路，其特征在于在單片機控制系統(tǒng)(3)的輸入端連接隔離電路(5)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速 控制電路，其特征在于D/A轉(zhuǎn)換電路(4 )和電機控制器(2 )之間連接放大 電路(6)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒 速控制電路，其特征在于所述單片機控制系統(tǒng)(3)包括單片機(IC5 ), 所述單片機具有A/D轉(zhuǎn)換單元和存儲器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直 流無刷電機恒速控制電路，其特征在于所述D/A轉(zhuǎn)換電路(4)包括數(shù)字 電位器(IC1 )。
專利摘要一種手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控制電路，包括電機控制器，其特征在于所述手術(shù)動力裝置軟軸動力源用直流無刷電機恒速控制電路還包括單片機控制系統(tǒng)和D/A轉(zhuǎn)換電路；所述單片機控制系統(tǒng)接收電機的位置傳感器輸出的電脈沖，分析脈沖頻率，計算出電機實際工作轉(zhuǎn)速大小，與理論控制輸出轉(zhuǎn)速比較計算，輸出電機控制信號給D/A轉(zhuǎn)換電路，同時單片機控制系統(tǒng)輸出控制信號給電機控制器；所述D/A轉(zhuǎn)換電路將電機控制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬量電信號，輸入給電機控制器；與現(xiàn)有技術(shù)相比，該實用新型解決了電機在負載情況下失速的傳統(tǒng)問題，避免了安全隱患；該實用新型所述電路可以廣泛應(yīng)用于手術(shù)動力裝置系統(tǒng)。
文檔編號H02P7/292GK201008134SQ20062016394
公開日2008年1月16日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月31日
發(fā)明者楊 蘭, 郭毅軍 申請人:重慶西山科技有限公司