[發(fā)明專利]一種雙相對置超磁致伸縮自傳感驅(qū)動器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210086590.5
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN102620031A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王新華;胡守強;曹秀霞;孫樹文;鄭剛;涂承媛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F16K31/06
• 分類號: F16K31/06;H02N2/06
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

1.一種雙相對置超磁致伸縮自傳感驅(qū)動器，該驅(qū)動器包括超磁致伸縮自傳感驅(qū)動器與具有自傳感信號檢測反饋功能的雙輸出數(shù)控電源，其特征在于：

其中的超磁致伸縮自傳感驅(qū)動器由U型底座(1)、輸出組件、2個相互耦合的超磁致伸縮自傳感驅(qū)動組件和預(yù)壓力鎖緊微調(diào)裝置組成；其中的輸出組件由大卡環(huán)(2)、支撐銷(3)、密封套(4)、小卡環(huán)(5)、連接件(17)、驅(qū)動桿(18)組成；超磁致伸縮自傳感驅(qū)動組件由超磁致伸縮棒(13)、導(dǎo)磁片(14)、線圈骨架(15)、碟簧(16)、推桿(19)、驅(qū)動線圈(20)組成；預(yù)壓力鎖緊微調(diào)裝置由彈簧(6)、頂桿(7)、斜鍥卡片(8)、凸臺密封螺釘(9)、調(diào)節(jié)螺釘(10)、螺紋軸(11)、封口螺帽(12)組成；

所述的超磁致伸縮自傳感驅(qū)動器通過推桿(19)、碟簧(16)對稱置于連接件(17)的兩側(cè)，并通過輸出組件形成雙相對置超磁致伸縮自傳感驅(qū)動器的耦合輸出結(jié)構(gòu)，兩個超磁致伸縮自傳感驅(qū)動組件對稱安裝于U型底座(1)內(nèi)，靠U型底座(1)外側(cè)擋板與內(nèi)側(cè)凸臺卡緊，U型底座(1)的內(nèi)部為弧形結(jié)構(gòu)，其直徑大小與線圈骨架(15)相同，驅(qū)動線圈(20)通直流電產(chǎn)生驅(qū)動磁場驅(qū)動超磁致伸縮棒(13)伸長，超磁致伸縮棒(13)置于線圈骨架(15)空心部分，兩端分別連接導(dǎo)磁片(14)，直徑略小于線圈骨架(15)空心部分的內(nèi)徑，線圈骨架(15)外繞有驅(qū)動線圈(20)，線圈骨架(15)和驅(qū)動線圈(20)固定于U型底座(1)內(nèi)；超磁致伸縮棒(13)一側(cè)通過導(dǎo)磁片(14)與推桿(19)相連，推桿(19)通過碟簧(16)對稱的作用于連接件(17)，連接件(17)位于U型底座(1)的中間位置，連接件(17)與驅(qū)動桿(18)相連，并通過支撐銷(3)形成杠桿機構(gòu)，同時，密封套(4)下端與U型底座(1)成過盈配合，并用大卡環(huán)(2)擰緊，密封套(4)上端與驅(qū)動桿(18)成過盈配合，并用小卡環(huán)(5)擰緊，超磁致伸縮棒(13)外側(cè)連接導(dǎo)磁片(14)內(nèi)側(cè)，導(dǎo)磁片(14)外側(cè)與預(yù)壓力鎖緊微調(diào)裝置相連接，為超磁致伸縮棒(13)提供預(yù)壓力；

導(dǎo)磁片(14)外側(cè)與預(yù)壓力鎖緊微調(diào)裝置連接，即導(dǎo)磁片(14)外側(cè)連接頂桿(7)，而頂桿(7)與斜鍥卡片(8)的斜面接觸，斜鍥卡片(8)上端與調(diào)節(jié)螺釘(10)接觸，調(diào)節(jié)螺釘(10)上端與封口螺帽(12)下端同樣通過螺紋與U型底座(1)相連接；

具有自傳感信號檢測功能的雙輸出數(shù)控電源包括雙輸出差動電源電路、信號分離反饋電路兩部分，其中差動電源電路由MCU、D/A轉(zhuǎn)換電路、光電隔離電路、輸出級功率放大電路組成，MCU的數(shù)據(jù)總線P0.0～P0.1口與總線驅(qū)動器U6和U4的數(shù)據(jù)輸入端口D0～D7相連，用于傳輸總線數(shù)據(jù)，U6與U4的鎖存使能引腳分別與MCU的P2.0和P2.1相接，完成對待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的鎖存控制，U4和U6的輸出引腳Q0～Q7分別與數(shù)模轉(zhuǎn)換器U2和U3的數(shù)據(jù)輸入引腳DI0～DI7相接，U2與U3的寫使能引腳WR1與MCU的P2.3腳連接，寫使能引腳WR2接地，片選信號CS與MCU的P2.2腳相連，實現(xiàn)對U2和U3的選擇；兩片數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出引腳OUT1和OUT2分別與運算放大器U7、U8的反相輸入端和同相輸入端連接構(gòu)成完整的DA轉(zhuǎn)換電路，運算放大器的輸出端電壓V1、V2即為數(shù)字量轉(zhuǎn)換后的模擬電壓值，DA轉(zhuǎn)換后模擬電壓V1、V2經(jīng)光電隔離電路輸入到功率放大電路進行放大后驅(qū)動電磁線圈，其中電壓V1經(jīng)電阻R17后與運算放大器U9的同相輸入端、光電耦合器U11的管腳3相連，U11的管腳2與運算放大器U9的輸出端相連，U11的輸出端5與運算放大器U13的同相輸入端、電阻R18相連，U13的輸出端與反相輸入端連接構(gòu)成電壓跟隨器，實現(xiàn)輸出電壓對輸入電壓的跟隨，并消除輸入端電壓波動對輸入端得影響，運算放大器U10、U14與光電耦合器U12構(gòu)成對電壓V2進行隔離的隔離電路，消除電路自身和周圍環(huán)境中的干擾信號對功放電路的干擾，電壓Vo1、Vo2分別為電壓V1、V2經(jīng)過光電隔離后的輸出電壓，電壓Vo1經(jīng)過由電阻R310、電阻R36和運算放大器U15構(gòu)成的電壓跟隨電路后，輸入由運算放大器U17、U19，功率三極管Q1、Q2，電阻R38、R34構(gòu)成的功率放大電路，之后輸出可以驅(qū)動線圈的輸出電壓Vout1，其中運算放大器U19的反相輸入端與輸出端相連構(gòu)成電壓跟隨器，將采樣電阻R34兩端的電壓反饋到運算放大器U17的反相輸出端，以此形成功率放大電路的負(fù)反饋結(jié)構(gòu)，提高電路控制精度和穩(wěn)定性；而電壓Vo2經(jīng)過由運算放大器U18、U20，功率三極管Q3、Q4，電阻R114、R113構(gòu)成的第二路功率放大電路進行放大，之后輸出驅(qū)動第二個線圈的輸出電壓Vout2；

自傳感信號分離反饋電路主要由信號放大器、乘法器(U21)、減法器三個部分組成，輸入電壓Vs1經(jīng)過運算放大器U22與電阻R1B、R1A、R21構(gòu)成同相比例放大電路，對其幅值進行調(diào)整，防止乘法器U21溢出，調(diào)整后的輸出電壓輸入乘法器(U21)的x1輸入端，與輸入y1端的電壓V做乘法運算，乘法器(U21)的輸入端x2和y2接地，運算結(jié)果由w引腳輸出，輸出電壓經(jīng)過運算放大器U23與電阻R3B、R3A、R6構(gòu)成同相比例放大電路后輸入由運算放大器U25和電阻R4、R34、R35、R36構(gòu)成的減法電路，與經(jīng)過由運算放大器U24和電阻R2A、R2B、R22構(gòu)成的同向比例放大電路的輸入電壓Vs2做減法運算，減法電路的輸出經(jīng)過電阻R1、R2組成的分壓網(wǎng)絡(luò)和隔直電容C后得到最終的自傳感信號電壓Vs。