Einangrunarkerfi fyrir stjórnkerfi með iCoupler tækni
Vélfærafræðilegar umsóknir krefjast nákvæmrar stjórnunar á mótorum sem keyra mörg vélarhlutir. Stýrikerfið þarf að þekkja stöðu stöður hinna ýmsu vélknúinna vopna og hreyfla til að tryggja örugga og áreiðanlega rekstur. Til að vera duglegur þarftu að vita meira um snúnings hreyfingu í mótorhjólinum í dýpt.
Án upplýsinga um snúningshornið (auðvelt að renna undir miklu álagi) getur rafeindatækisstjórnin veitt of mikið núverandi, sem einfaldlega er sóun á hita. Til þess að skynja stöðu og snúningsstöðu er mikilvægt breytu stjórnunaralgrímsins núverandi stig mótorvindanna. Hugmyndafræðilega er þetta lágmarkskostnaðarbreytan sem auðvelt er að fylgjast með vegna þess að það felur í sér aðeins að tengja frá hreyflinum við stjórnrásina. Hins vegar eru mörg atriði sem þarf að íhuga til að tryggja að merki sé eins nákvæm og mögulegt er. Villur geta leitt til ónákvæmrar staðsetningar og aukinnar óþarfa orkunotkun.
Algengustu núverandi skynjari í mótorstýringu eru Shunt resistors, Hall effect skynjara og núverandi spennur. Síðarnefndu tvö tæki veita einangrun, sem á meðan að auka heildarkostnað, er mikilvægt þegar um er að ræða mikla afl. Shunt viðnám hringrás er venjulega takmörkuð við að mæla straumar 50A eða minna, en hafa þann kost að hafa hæsta línuleg viðbrögð í skynjara-gerð tæki og lægri kostnaður. Þessi tæki eru einnig hentugur fyrir AC og DC mælingar.
Nákvæmar og viðkvæmar niðurstöður er hægt að ná með því að tengja mótspyrnuþolið við delta-sigma mótaldið. Þríhyrningur sameinað sýnatöku og síunaraðferðir hjálpa til við að bæla skammvinn hávaðaáhrif og styðja vel yfir 12-bita upplausn. ADS1203 Texas Instruments er delta-sigma modulator hannað til tækjabúnaðar, þar á meðal hreyfilsstýringu. Þetta tæki er einn rás, second-röð delta-sigma modulator hannað fyrir háupplausn hliðstæða til stafræna breytingu frá DC til 39kHz. Framleiðsla þessa breytir er röð af tölum 1 og 0, þar sem tímamörk er í réttu hlutfalli við hliðstæða innspennu. Helstu kostur á því að nota síað delta-sigma mótaldarmerki er að hægt sé að breyta magngreiningunni frá hávaða og skammvinnri hávaða í háum tíðnum og auðvelda því að sía út í gegnum lágmarkssíuna.
Með því að nota mótaldarvél í stað þess að vera fullkomin hliðstæða-til-stafrænn breytir, geta hönnuðir stillt stafræna síunina til að mæta bestu kröfum um mótorstjórnun. Þetta felur í sér strangar samstillingu við breytistillingu við transistor í H-brúin hringrásinni sem gefur afl til hreyfilsins sjálft. Sían sjálft er hægt að framkvæma með því að nota stafræna merki örgjörva (DSP), microcontroller eða reit forrita (FPGA), allt eftir kostnaði og afköstum. Með því að nota sérsniðna síu er betra að velja á milli tímabundinnar svörunar og endanlega sýnatökuupplausn. Hærri oversampling hlutfall leiðir til meiri nákvæmni en leiðir til lægra gildi uppfærsla hlutfall - draga úr oversampling dregur úr upplausn en gefur hærra hressa hlutfall.
Með tilliti til gagnavinnslu er það samanburður við hefðbundinn samhverf (SAR) hliðstæða-til-stafræna breytir. Með því að nota SAR breytir er hægt að framkvæma sýnatöku með hjálp sýnishornar-og-halda hringrás, sem gerir kerfishönnuði kleift að stýra tímasetningu sýnatöku augnabliksins. Á hinn bóginn notar þríhyrningslaga sameiningin stöðugt sýnatökuferli, þannig að sýnatökugildi hefur ekki skilgreint kveiktartíma. Hins vegar er sýnatökugildi á þessum tímapunkti vegið meðaltal röð 1-bita sýnisgildis sem getur víkkað gildi þessa punktar í tíma sem táknað er með þessari sýnatöku.
Sítrun 1-bita bitastraums og útdráttur á lægra hlutfalli með margfeldi bitastraumi sýnisgildi er hægt að gera í tveimur mismunandi stigum. Mjög algeng nálgun er að nota SINC síu sem framkvæma bæði verkefni í einum áfanga. Þriðja röðin, sem almennt er nefnd sinc3, er nú algengasta valið fyrir þessi forrit.
Sían er að mestu leyti vegin summa sýnatökugildisgluggans sem veitir meiri þyngd á sýndu gildi í miðju röðinni en jafnframt færir þyngdarprófið í upphaf og lok röð. Með hliðsjón af áhrifum rofahlutans á aflgjafaþáttinum í mælistríðinu þarf að taka tillit til þessara áhrifa, annars mun endurskoðunarreiknirinn verða fyrir áhrifum af aliasing og þess háttar.
Hröðunarsvörun sinc3 síunnar er samhverf við framlag sýnisgildis fyrir miðju sýnatökugildi og miðsýni gildi er það sama og sýnishornið sem fylgir því. Rofi hluti núverandi er einnig samhverft eftir meðaltal núverandi stig: þannig að summan af rofi hluti er núll. Ef miðju sýnatökugluggans er í takt við PWM samstillingarpúlsinn sem notaður er til að keyra H-brúna, er heimilt að mæla fasastríðið án þess að alíasíni sé haldið, en gæta skal þess að sýnisgildin séu rétt í takt við lestur gagna úr síunni. Síun felur í sér seinkun þannig að sýnatökugildi síunnar verði frá mörgum fyrri tímabilum þegar PWM samstillingarpúlsinn er notaður. Þetta hefur veruleg áhrif á hugbúnaðaráætlun í samanburði við SAR-byggð núverandi mælingar.
Þegar um er að ræða SAR getur PWM samstillt púls kveikt á hliðstæðu stafræna breytiranum til að framkvæma röð viðskipta. Þegar gögn eru undirbúin fyrir stýripúðann, býr kerfið við truflun og byrjar að framkvæma stýripúðann. Þessar sýnisgildi myndast stöðugt með því að nota delta-sigma mótor og síu, en mikilvægar sýnisgildi fyrir fasa straumar mælingar eru tilbúnar eftir fasta töf. Tímamælir eða tælur ættu að nota til að mynda truflun þegar PWM samstillingarmerki er til staðar. Tafir á að telja sýnisgildi er í raun helmingur sinc3 höggvörnin.
Í dæmigerðu eftirliti kerfisins er núllpöntunarljósáhrif PWM-tónninn miklu meira en helmingur af hvataspyrnu, þannig að SINC sían hefur ekki marktæk áhrif á lykkjutímann. Með því að nota delta-sigma modulator og sérsniðna síu, getur notandinn frjálslega skipt um SINC síu seinkunina til að fá sýnatökuupplausn. Þessi sveigjanleiki er stór kostur við hönnun á vélbúnaðarstýringu reiknirit. Venjulega eru nokkrir hlutar reikniritar viðkvæmir fyrir seinkun en minna næm fyrir nákvæmni endurgjöfanna. The hvíla af the reiknirit er notað í tengslum við lægri Dynamics og ávinningur af nákvæmni en er minna viðkvæm fyrir töfum.
Hugsaðu um hlutfallslegan heildarstýringu (PI) reiknirit. P hluti og I hluti geta notað sama afturábak merki. Hins vegar er hægt að aðskilja P slóðina og I slóðina og hægt er að sameina viðbrögðin við mismunandi gerðir síunaraðgerða. Í PI stjórnandanum er P hluti aðallega notað til að bæla hraða breytinguna álag og hraða. Þess vegna þarf það að geta svarað hröðum breytingum á merki stigum. I hlutiinn leggur áherslu á stöðugleika og er meiri áhersla á nákvæmni mælinga. Þess vegna getur P-þátturinn notið góðs af lágmarkupplausn, fljótur endurnýjunar núverandi straumspilunarmerki, sem þýðir að sync3 sían hefur lágt oversampling og decimation hlutfall. The I hluti mun njóta góðs af hærri oversampling hlutfall og þolir það sem leiðir til aukinnar uppfærsluhlutfall.
Það er mikilvægt að hafa í huga að þegar nota er delta-sigma mótaldarbúnaður í kerfi sem sér um mikið magn, er annar þáttur sem þarf að íhuga einangrun. Ein kostur er að nota aðeins einangrunartækkann og nota óákveðinn einangrunarmælir fyrir hliðstæða til stafræna ummyndun eða setja upp tengibúnað milli framleiðslunnar á mótaldareiningunni og inntak tækisins fyrir stafræna síun. Að öðrum kosti er hægt að velja einangrað delta-sigma mótaldareiningu. Með því að nota einangruð mótamælir er hægt að útrýma hliðstæðum yfirstreymisvörninni vegna þess að einnig er hægt að stilla stafræna síuna til að útrýma ofgnóttum áhrifum.
AD7403 er veitt af AnalogDevices, dæmi um þetta. Með því að framkvæma sekúndukerfisþáttur, gerir þetta tæki kleift að velja sveigjanlegt úrval af shunt forskriftir og veitir meira en 14 bita af verulegum bitum og framleiðsla straumhraða 20 MHz. Með því að nota viðeigandi stafræna síu fær tækið hljóðmerki 88dB við 78.100 sýni / sekúndu. Þetta einangrunarkerfi notar iCoupler tækni fyrirtækisins og fyrirtækið heldur því fram að það sé umfram það sem gerist með dæmigerðum optocoupler fyrirkomulagi.
Með því að bæta við eiginleikum eins og einangrun og vaxandi síunarárangri microcontrollers og forritanlegar rökfræði tæki geta hönnuðir haldið áfram að hagræða mótorstýringu fyrir vélfærafræði.
Ef þú vilt kaupa tækjabúnað fyrir lækningatæki skaltu vinsamlegast fylgjast með Precision Medical Motors.
