摘要：機電一體化位置信豪服，關鍵問題是位置傳感器的選型诞挨。在傳統(tǒng)的電動執(zhí)行機構中多采用繞線電位器碍粥、差動變壓器、導電塑料電位器等骆膝。繞線電位器壽命短被淘汰祭衩。

　　1.單片機選用INTEL公司生產的8031單片機

　　它主要通過并行8255口擔負控制系統(tǒng)的信號處理：接收系統(tǒng)對轉矩、閥門開啟阅签、關閉及閥門開度等設定信號掐暮，并提供三相PWM波發(fā)生器所需要的控制信號;處理IPM發(fā)出的故障信號和報警信號;處理通過模擬輸入口接收的電流、電壓卡宛、位置等檢測信號;提供顯示電動執(zhí)行機構的工作狀態(tài)信號;執(zhí)行控制系統(tǒng)來的控制信號蛙檐，向控制系統(tǒng)反饋信號;

　　2.三相PWM波發(fā)生器PWM波的產生通常有模擬和數(shù)字兩種方法

　　模擬法電路復雜狐怯，有溫漂現(xiàn)象胚闲，精度低，限制了系統(tǒng)的性能;數(shù)字法是按照不同的數(shù)字模型用計算機算出各切換點，并存入內存缭柄，然后通過查表及必要的計算產生PWM波檀氏，這種方法占用的內存較大，不能保證系統(tǒng)的精度软架。為了滿足智能功率模塊所需要的PWM波控制信號纳帽，保證微處理器有足夠的時間進行整個系統(tǒng)的檢測、保護弄讥、控制等功能挣呛，文中選用MITEL公司生產的SA8282作為三相PWM發(fā)生器。SA8282是專用大規(guī)模集成電路谋啃，具有獨立的標準微處理器接口舰绘，芯片內部包含了波形、頻率葱椭、幅值等控制信息捂寿。

　　3.智能逆變模塊IPM為了滿足執(zhí)行機構體積小，可靠性高的要求孵运，電機電源采用智能功率模塊IPM秦陋。該執(zhí)行機構主要適用功率小于5.5kW的三相異步電機，其額定電壓為380V治笨，功率因數(shù)為0.75驳概。經計算可知，選用日本產的智能功率模塊PM50RSA120可以滿足系統(tǒng)要求旷赖。該功率模塊集功率開關和驅動電路抡句、制動電路于一體，并內置過電流杠愧、短路待榔、欠電壓和過熱保護以及報警輸出，是一種高性能的功率開關器件流济。

　　4.位置檢測電路位置檢測電路是執(zhí)行機構的重要組成部分锐锣，它的功能是提供準確的機電一體化位置信，關鍵問題是位置傳感器的選型铆糙。在傳統(tǒng)的電動執(zhí)行機構中多采用繞線電位器缕翁、差動變壓器、導電塑料電位器等械琴。繞線電位器壽命短被淘汰叠凸。差動變壓器由于線性區(qū)太短和溫度特性不理想而受到限制。導電塑料電位器目前較為流行狰了，但它是有觸點的滨鼠，壽命也不可能很長，精度也不高。筆者采用的位置傳感器為脈沖數(shù)字式傳感器捶臂，這種傳感器是無觸點的勃否，且具有精度高、無線性區(qū)限制赎躲、穩(wěn)定性高避掩、無溫度限制等特點。

　　5.電壓肴熏、電流及檢測檢測電壓鬼雀、電流主要是為了計算電機的力矩，以及變頻器輸出回路短路蛙吏、斷相保護和逆變模塊故障診斷取刃。由于變頻器輸出的電流和電壓的頻率范圍為0～50Hz，采用常規(guī)的電流出刷、電壓互感器無法滿足要求璧疗。為了快速反映出電流的大小，采用霍爾型電流互感器檢測IPM輸出的三相電流馁龟，對于IPM輸出電壓的檢測采用分壓電路崩侠。

　　6.通訊接口為了實現(xiàn)計算機聯(lián)網和遠程控制，選用MAX232作為系統(tǒng)的串行通訊接口坷檩，MAX232內部有兩個完全相同的電平轉換電路却音，可以把8031串行口輸出的TTL電平轉換為RS-232標準電平，把其它微機送來的RS-232標準電平轉換成TTL電平給8031矢炼，實現(xiàn)單片機與其它微機間的通訊系瓢。

　　7.時鐘電路時鐘電路主要用來提供采樣與控制周期、速度計算時所需要的時間以及日歷辣摘。文中選用時鐘電路DS128機電一體化87撼由。DS12887內部有114字節(jié)的用戶非易失性RAM，可用來存入需長期保存的數(shù)據涵群。

　　8.液晶顯示單元為了實現(xiàn)人機對話功能狭鳖，選用MGLS12832液晶顯示模塊組成顯示電路。采用組態(tài)顯示方式盲拐。通過菜單選擇拳沙，可分別對閥門、力矩号均、限位怔惯、電機、通訊和參數(shù)等信號進行設置或調試易震。并采用文字和圖形相結合的方式庞取，顯示直觀避顶、清晰。

　　9.程序出格自恢復電路為了保證在強干擾下程序出格時系統(tǒng)能夠自動地恢復正常译命，選用MAX705組成程序出格自恢復電路，監(jiān)視程序運行侦铜。如圖2-3所示专甩，該電路由MAX705、與非門及微分電路組成钉稍。工作原理為：一旦程序出格涤躲，WDO由高變低，由于微分電路的作用贡未，由“與非”門輸入引腳2變?yōu)楦唠娖街钟＃_2電平的這種變化使“與非”門輸出一個正脈沖，使單片機產生一次復位俊卤，復位結束后嫩挤，又由程序通過P1.0口向MAX705的WDI引腳發(fā)正脈沖，使WDO引腳回到高電平消恍，程序出格自恢復電路繼續(xù)監(jiān)視程序運行岂昭。

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