用于磁流变液体阻尼器的可控电流放大器

非在软件编程上做分隔。为了方便使用，需要对占空比输入控制电压作一线性变换。根据图3，设PWM调节方程为：

D/A转换器输出方程为：

考虑同样的输出效果，y1=y2，则可求出两个输入之间的关系：

式中：a2/a1是在新坐标系中的缩小和旋转因子；(b2-b1)/a1是在新坐标系中的平移因子。

 

为了实现这个线性变换，采用高速单电源四运放LF324N(A4)作为电压输入信号变换适配器。根据下式适当选择外围电阻参数[7]：
 

当D/A输出为OV时，运算放大器A4输出为1.3 V；当D/A输出为10 V时，A4输出为3.9 V，正好在占空比调节范围。100 pF电容是为了改善大电流在快速开关时的波形而并接在占空比调节电阻上。200 kn电位器可以手动调节系统输出，无需连接计算机或D/A，手动调节时须断开开关K。

采用本电流放大器驱动电磁铁OP2025(其内阻为3.5 Ω)，GM04高斯表用来测量电磁铁OP2025的磁场强度，D/A输出电压与输出电流及磁场强度的关系测量结果如图6所示,其线性同归误差为±1％，当D/A输出为10 V时，占空比为1 00％，功率场效应管全开通，电源电压加在负载上，显示出良好控制效果。

给出不同电流(磁场)强度下用粘度仪测量自制磁流变液体的机械特性。当在3.6 A电流下，磁流变液体的粘度比无电流时增加至少2个数量级。

3 结束语

磁流变液体可控电流放大器能够线性地改变磁场强度，实现变阻尼工作。该可控电流放大器由高度集成的。PWM芯片构成。在全额电压下，电磁线圈能够快速响应电流变化，即变阻尼缸能迅速提供不同阻尼。这个特性应用在高速运动的对象时尤为重要。可控电流放大器体积小、成本极低，不仅可用于磁流变液体，还满足许多场合的特殊要求。整个系统能脱离计算机而独自工作，各种参数方便设置及可调。采用电流闭环补偿温度漂移，系统能长期稳定工作，控制效果好。实验曲线及结果给出D/A控制电压与磁场强度的关系，显示出很好的控制效果。