[發明專利]一種傳感器溫度補償的電液比例閥控制器

有效

• 申請號: 201410555523.2
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN104500472A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 張斌;劉威;張佳;王雙;楊華勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學;阜新浙大液壓裝備技術創新中心有限公司
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F16K31/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

技術領域

本發明涉及一種傳感器溫度補償的電液比例閥控制器。

技術背景

如今，作為連接現代微電子技術、計算機控制技術和大功率工程控制設備之間的橋梁，電液比例閥控制技術已經廣泛應用于特種車輛、工程機械等工業領域，電液比例閥控制器是通過電訊號來控制比例電磁跌，達到控制比例閥壓力、流量的電器控制裝置。

與傳統型式的液壓控制器相比，電液比例閥控制器能夠根據實時傳感器數據的反饋，及時修正采用多級放大器會造成誤差累積和各級器件的溫漂效應對閥控制的影響，實現了對閥的更加穩定、快速、精確地數字化控制。從中不難發現，傳感器數據的及時、準確的數據反饋，對于電液比例的控制至關重要，然而傳感器往往具有非線性及離散性，即使是同一型號或者同一批次的傳感器的傳感特性也會有一定的差異。傳感器大多都對溫度有一定的敏感度，在輸入相同的物理量時，傳感器的輸出值隨溫度的變化而發生變化，因而，對傳感器采取溫度補償的誤差校正措施，是十分必要的。

發明內容

本發明目的是針對現有技術的不足，提供一種傳感器溫度補償的電液比例閥控制器，該控制器是一種結構簡單、控制靈活、易實現的傳感器溫度補償的電液比例閥控制器。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種傳感器溫度補償的電液比例閥控制器，由存儲模塊、電源模塊、核心處理模塊、狀態顯示模塊、功率驅動模塊、電液比例閥、位移傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器和A/D轉換器組成；其中狀態顯示模塊、功率驅動模塊、A/D轉換器、存儲模塊和電源模塊均與核心處理模塊相連接；功率驅動模塊的輸出端接電液比例閥，壓力傳感器和位移傳感器的輸入端與電液比例主閥連接，溫度傳感器的輸入端與壓力傳感器和位移傳感器連接，溫度傳感器、壓力傳感器和位移傳感器的輸出端與A/D轉換器連接。

一種傳感器溫度補償的電液比例閥控制器的控制方法，包括以下步驟：

（1）配置參數，設置電液比例閥的位移和壓力，并將其輸入到核心處理模塊；

（2）核心處理模塊將步驟（1）輸入的參數轉換為PWM信號，并將PWM信號傳輸給功率驅動模塊；

（3）功率驅動模塊將PWM信號進行功率放大，并將放大后PWM信號傳輸給電液比例閥，用于驅動電液比例閥中比例電磁鐵，進而帶動電液比例閥閥芯發生位移；

（4）位移傳感器和壓力傳感器實時記錄下電液比例閥的位移和油路壓力的數據變化，并都通過A/D轉換器反饋至核心處理模塊；

（5）溫度傳感器實時記錄下此時位移傳感器和壓力傳感器的環境溫度，并都通過A/D轉換器反饋至核心處理模塊；

（6）核心處理模塊將步驟（4）接收到的位移信號和壓力信號根據步驟（5）接收到的溫度信號以及位移傳感器和壓力傳感器的修正系數進行數據校準，具體為：

將工作溫度范圍劃分為4個區間：溫度從高到低分別用區間T1、T2、T3和T4表示；在每一溫度區間，傳感器都有一個對應的修正系數α1、α2、α3、α4；當壓力和位移傳感器的環境溫度在T1區間內時，他們傳輸的數據（包括位移信號和壓力信號）要經過傳感器溫度補償模塊的修正系數α1的校正；當壓力和位移傳感器的環境溫度在T2區間內時，他們傳輸的數據要經過傳感器溫度補償模塊的修正系數α2的校正；當壓力和位移傳感器的環境溫度在T3區間內時，他們傳輸的數據要經過傳感器溫度補償模塊的修正系數α3的校正；當壓力和位移傳感器的環境溫度在T4區間內時，他們傳輸的數據要經過傳感器溫度補償模塊的修正系數α4的校正；

（7）核心處理模塊將校準后的位移信號、壓力信號、溫度信號轉換為PWM信號，重復步驟（2）-（6），實現對電液比例閥的精確控制。

本發明的有益效果是：本發明是電液比例閥控制器采用傳感器溫度補償措施，不僅避免了傳統控制系統多級處理過程中的累積誤差和各級器件的溫漂效應的不利影響，同時也避免了傳感器受溫度變化影響出現誤差對電液比例閥控制的不利影響，實現了對電液比例閥的更加穩定、精確地數字化控制，提高了環境適應能力。

附圖說明

圖1是一種傳感器溫度補償的閥控制器的結構框圖。其中有核心處理模塊1、狀態顯示模塊2、電源模塊3、存儲模塊4、壓力傳感器5、位移傳感器6、溫度傳感器7、電液比例閥8、功率驅動模塊9、A/D轉換器10。

圖2是一種傳感器溫度補償的閥控制器中溫度補償模塊的結構示意圖。其中T1、T2、T3、T4分別表示-20~10℃、10~40℃、40~70℃、70~100℃的溫度范圍。

具體實施方式