[發(fā)明專利]高精度電機(jī)絕對參考零點(diǎn)的確定裝置和確定方法

有效

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• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112542979B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊琴琴;胡廣
• 申請（專利權(quán)）人: 南京安科醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: H02P29/024
• 分類號: H02P29/024;H02P29/032
• 代理公司: 南京睿之博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32296
• 代理人: 劉菊蘭

1.一種高精度電機(jī)絕對參考零點(diǎn)的確定裝置，用于檢測電機(jī)的絕對參考零點(diǎn)，其特征在于：包括電機(jī)、絲杠、機(jī)架、檢測系統(tǒng)和負(fù)載，所述機(jī)架的靜止部設(shè)置向外側(cè)伸出的彈簧鋼，彈簧鋼的表面貼有電阻應(yīng)變片；電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)子，電機(jī)轉(zhuǎn)子連接絲杠，絲杠上設(shè)置負(fù)載，負(fù)載是由電機(jī)驅(qū)動運(yùn)行的對象；所述負(fù)載隨絲杠運(yùn)動到絕對參考零點(diǎn)位置時(shí)，負(fù)載與彈簧鋼接觸，彈簧鋼和電阻應(yīng)變片產(chǎn)生形變，負(fù)載離開絕對參考位置時(shí)，負(fù)載與彈簧鋼脫離，彈簧鋼和電阻應(yīng)變片恢復(fù)原形；

所述檢測系統(tǒng)包括順序連接的電橋電路、信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換器和處理器，所述電阻應(yīng)變片接入電橋電路中，電橋電路用于將電阻應(yīng)變片的阻值變化轉(zhuǎn)換為電壓信號的變化，并輸出電壓信號到信號調(diào)理模塊，信號調(diào)理模塊用于對電橋電路輸出的電壓信號進(jìn)行放大處理，A/D轉(zhuǎn)換器用于將模擬的電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入處理器，處理器用于對接收到的信號進(jìn)行處理并發(fā)出對應(yīng)的控制指令給電機(jī)和檢測系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電機(jī)絕對參考零點(diǎn)的確定裝置，其特征在于：所述電橋電路由依次連接的第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻組成，包括四個(gè)橋臂，第一電阻采用所述電阻應(yīng)變片，電阻應(yīng)變片未發(fā)生形變時(shí)的阻值與第二電阻、第三電阻和第四電阻的阻值相等；第一電阻和第二電阻的公共連接點(diǎn)、第三電阻和第四電阻的公共連接點(diǎn)連接檢測系統(tǒng)，另外一組對角點(diǎn)連接電橋電路的參考電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電機(jī)絕對參考零點(diǎn)的確定裝置，其特征在于：所述電橋電路包括四個(gè)橋臂，1-4個(gè)橋臂中接入不同的電阻應(yīng)變片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度電機(jī)絕對參考零點(diǎn)的確定裝置，其特征在于：所述彈簧鋼為L型，電阻應(yīng)變片貼在彈簧鋼與負(fù)載接觸面的背面。

5.一種高精度電機(jī)絕對參考零點(diǎn)的確定方法，由權(quán)利要求1-4任一所述確定裝置執(zhí)行，其特征在于，該確定方法包括步驟：

S100、檢測電路采集電壓信號：將彈簧鋼和負(fù)載接觸的位置設(shè)為絕對參考零點(diǎn)的位置，當(dāng)負(fù)載隨絲杠運(yùn)動到絕對參考零點(diǎn)時(shí)，負(fù)載與彈簧鋼接觸，彈簧鋼產(chǎn)生形變，電阻應(yīng)變片根據(jù)變形量得到阻值變化量，電橋電路處于非平衡狀態(tài)，將電阻應(yīng)變片的阻值變化轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出；負(fù)載脫離時(shí)，彈簧鋼恢復(fù)原形，電橋電路達(dá)到平衡狀態(tài)，輸出電壓為零；電橋電路輸出的電壓信號依次經(jīng)信號調(diào)理模塊和A/D轉(zhuǎn)換器處理后送入處理器；

S200、確定零點(diǎn)電壓：當(dāng)彈簧鋼和負(fù)載接觸時(shí)，處理器存儲接收到的電壓信號的大小，并將此時(shí)的電壓值設(shè)定為預(yù)設(shè)的零點(diǎn)電壓；

S300、電機(jī)每次啟動時(shí)執(zhí)行回零動作：在啟動階段，電機(jī)自動執(zhí)行尋找零點(diǎn)的動作，絲杠在電機(jī)的驅(qū)動下帶動負(fù)載運(yùn)動，負(fù)載與彈簧鋼接觸，彈簧鋼和電阻應(yīng)變片產(chǎn)生形變，檢測系統(tǒng)檢測到的電壓值從0V開始增加；當(dāng)檢測到的電壓等于零點(diǎn)電壓時(shí)，檢測系統(tǒng)判斷此時(shí)電機(jī)已經(jīng)到達(dá)絕對參考零點(diǎn)位置，電機(jī)回零動作完成。