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MC34161在电动执行器中的应用

时间:08-11 来源:互联网 点击:


由图可知,由输入电压比较器A2、通道比较器A4、异或门y2及晶体管T2以及外接继电器J2组成上限限位比较器电路,而由A1、A3、y1、T1以及继电器J1组成下限限位比较器电路。当位置发送器输出电流If大于上限设定值时,U3>1.27V,使输入比较器A2的输出为高电平“1”,于是异或门y2使晶体管T2导通,继电器J2触点动作,使放大器相对应的电子开关关断,电机停止转动。当位置发送器电流If小于下限设定值时,U21.27V,输入比较器A1输出低电平“0”,异或门y1使晶体管T1导通,继电器J1触点动作,使伺服放大器相对应的电子开关关断,电机停止转动。
在图4电路中,选恒流管的恒流值Ih=2mA,Rw1+R1=Rw2+R2,设电位器Rw1的动点对Uf点的电阻为R1f电位器Rw2的动点对UL点的电阻为R2f。因此由图可得,上限比较器的输入电压为:

以III型仪表为例,If为4~20mA,如果要求执行器上限设定范围为45°~90°,则对应的电流If为12~20mA,若选Rf=50Ω,则由(3)式可得上限电路参数R1f=170Ω~570Ω;如果要求执行器输出轴的下限设定范围为0°~45°,则对应的电流If为4~12mA,由(4)式可得下限电路参数R2f=570Ω~970Ω。综合上述,我们可选R1=R2=560Ω,Rw1=Rw2=620Ω。因此,图4电路只要合理选择Rw1、Rw2的阻值就可满足III型仪表的需要。

4 位置发送器中的电子限位电路
位置发送器通常与执行机构一起安装在工作现场,工作环境恶劣,对其可靠性要求很高,目前大多数执行机构中的位置发送器,都具有行程限位功能,有机械限位及电子限位两种,电子限位是通过电子电路间接检测并判断执行机构运行时输出轴的所在位置,然后控制交流电子开关,进而达到控制伺服电机运转的目的。由于MC34161的输入电压比较器自身具有滞回特性,因此用其改造位置发送器的电子限位电路能达到简化电路,改善性能的效果。图5是用MC34161构成电子限位电路的II型位置发送器电路。


图中,将MC34161模式选择端(7脚)接参考电压输出端(1脚)构成正电压上、下限电压检测电路,从而控制双向可控硅的导通与关断,进而
达到控制电机的目的。运放A5及晶体管9013等构成II型位置发送器电路,由晶体管9013的集电极输出0~10mA直流电流IL作为输出电流。电位器W1为导电塑料电位器,用以检测执行器输出轴的位移,W2用于位置发送器地零位调节。R0为输出电流取样电阻,通常,晶体管的β>>1,因此,通过R0的电流可以认为与位置发送器的输出电流相等,从而通过对R0两端电压的监测,可间接判断执行器输出轴所在的位置。由于电路采用单电源供电,当电路输出电流为零时,运放A5输出低电平,为使三极管可靠截止,将取样电阻R0的一端通过稳压管接地,使三极管的射极电压Ue提高,同时也有利于MC34161对三极管射极电压Ve的检测。
图中,RW1、R1、A1、A4、T2等组成上限限位电路,RW2、R2、A1、A3、T1等组成下限限位电路。其中,尺W1、R1及RW2、R2分别组成上限和下限分压网络,由图可知,取样电压Ue为:
Ue=ILR0+UZ (5)
式中,R0为取样电阻,取值为100Ω。UZ为可调稳压管的稳压值,通过调节R9、R10的阻值可使其稳压值改变,我们取1.5V。
4.1 上限分压网络参数的确定
当执行器输出轴达到上限设定值时,取样电压Ue经分压后应大于1.27V,即

式中IL的单位为mA,R0的单位为kΩ。
在图5电路中,如果中途限位的上限值为5~10mA连续可调,对应的执行器输出轴转角为45°~90°,当IL=10mA时,RW1=0.97R1;当IL=5mA时,RW1=0.57R1。因此,可取R1=10kΩ,RW1取5kΩ电阻与5kΩ电位器串联组成。
4.2 下限分压网络参数的确定
当执行器输出轴达到下限值时,取样电压Ue经分压后应小于1.27V,即

同理,如果中途限位的下限值设置为0~5mA连续可调,对应的执行器输出轴转角为0°~45°,当IL=5mA时,RW2=0.57R2,IL=0mA时,RW2=0.18R2。因此,可取R2=10kΩ,RW2取1kΩ电阻与5kΩ电位器串联组成。

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