一种可控可监测的无刷力矩电机调宽伺服系统

摘要

一种可控可监测的无刷力矩电机调宽伺服系统，用于加速度计、转台的位置控制。由信号处理电路、比较器与光耦隔离电路、三角波电路、电机驱动电路、霍尔开关、总线控制接口电路、I2C监测接口电路、微动同步器、无刷力矩电机组成。微动同步器输出与角度成正比的交流信号，经信号处理电路、三角波电路、比较器与光耦隔离电路、电机驱动电路，驱动电机输出相应力矩，克服负载力矩与摩擦力矩。该系统有总线接口电路和I2C监测接口电路，可以通过计算机总线控制和监测系统通断，实现总线控制与监测的功能，也可用于实现系统的远程控制与监测。系统设计使用了专用电机驱动器，具有设计简单、工作可靠、体积小的优点。系统采用三相无刷力矩电机，霍尔开关内嵌于电机本体，具有体积小、工作可靠的优点。

主权项

一种可控可监测的无刷力矩电机调宽伺服系统，其特征在于：包括信号处理电路(1)、比较器与光耦隔离电路(2)、三角波电路(3)、电机驱动电路(4)、霍尔开关(5)、总线控制接口电路(6)、I2C监测接口电路(7)、微动同步器(8)、无刷力矩电机(9)；微动同步器(8)输出与角度成正比的交流信号，该交流信号经信号处理电路(1)交流放大、相敏解调、低通滤波、直流放大后输出直流信号给比较器与光耦隔离电路(2)；三角波电路(3)将信号源输出的正弦波处理成三角波并输入至比较器与光耦隔离电路(2)；比较器与光耦隔离电路(2)将输入的直流信号与三角波进行比较、隔离，输出脉冲宽度与直流信号成正比的调宽信号即脉冲宽度控制信号，并将该脉冲宽度控制信号输入至电机驱动电路(4)；总线控制接口电路(6)根据总线发出的控制信号，经光耦隔离输出驱动器使能控制信号至电机驱动电路(4)；三个霍尔开关(5)内嵌于电机本体，敏感磁场强度，输出相应电压输入至电机驱动电路(4)；当驱动器使能控制信号为高电平有效时，根据三个霍尔开关(5)确定的电机绕组导通位置信号，电机驱动电路(4)输出脉冲宽度信号至无刷力矩电机(9)，驱动电机输出相应力矩，克服负载力矩和摩擦力矩，力矩电机为低速堵转工作状态；电机驱动电路(4)的驱动器使能控制信号经光耦隔离后输出至I2C监测接口电路(7)，I2C监测接口电路(7)输出8位二进制数字至I2C监测总线，当驱动器使能控制信号为低电平时，电机无输出。