一種直流電機正反轉控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及直流電機控制領域，具體涉及一種直流電機正反轉控制裝置。
【背景技術】
[0002]小型直流電機已經被廣泛采用于血液檢測類醫療及科研儀器的液控電路中。在實際應用中多需要精密、穩定地控制電機的轉速及方向。
[0003]現有直流電機的正反轉驅動控制有多種方法，例如采用繼電器或采用場效應管等。例如專利號ZL200620098214.8中公開了一種帶鎖緊的直流電機自動控制裝置，通過采用繼電器控制直流電機的正反轉，且具有互鎖功能。但是，頻繁地切換電機轉向會對電路系統產生沖擊與干擾，甚至造成正反轉互鎖裝置的失效，從而導致儀器的癱瘓。而且正反向轉動間控制不連續，無法實現精細控制。
【發明內容】
[0004]因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的直流電機正反轉控制需要設置正反轉互鎖裝置、正反向轉動間控制不連續的缺陷。
[0005]為此，本發明的一種直流電機正反轉控制裝置，包括:
[0006]數模轉換電路，其輸入端與上位機的輸出端連接，其第一輸出端與信號調理電路的第一輸入端連接，其第二輸出端與信號調理電路的第二輸入端連接，用于將所述上位機輸出的數字信號轉換成模擬信號并輸出，所述第一輸出端輸出包含第一電壓值的第一信號，所述第二輸出端輸出包含第二電壓值的第二信號；
[0007]信號調理電路，其輸出端與所述直流電機連接，用于根據所述第一電壓值和第二電壓值的大小產生控制直流電機的轉向和轉速的信號。
[0008]優選地，所述信號調理電路包括:
[0009]減法電路，其第一輸入端作為所述信號調理電路的第一輸入端，其第二輸入端作為所述信號調理電路的第二輸入端，其輸出端作為所述信號調理電路的輸出端，用于將所述第一電壓值和第二電壓值作減法運算后輸出控制所述直流電機的轉向和轉速的信號。
[0010]優選地，所述減法電路包括第一運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻和第四電阻；
[0011 ]所述第一電阻的一端作為所述減法電路的第一輸入端，所述第一電阻的另一端分別與所述第一運算放大器的同相輸入端和所述第三電阻的一端連接；
[0012]第二電阻的一端作為所述減法電路的第二輸入端，所述第二電阻的另一端分別與所述第一運算放大器的反相輸入端和所述第四電阻的一端連接；
[0013]所述第三電阻的另一端接地；
[0014]所述第四電阻的另一端與所述第一運算放大器的輸出端連接；
[0015]所述第一運算放大器的輸出端作為所述減法電路的輸出端。
[0016]優選地，所述信號調理電路還包括:
[0017]積分電路，其輸入端與所述減法電路的輸出端連接，其輸出端與第五電阻的一端連接；
[0018]第五電阻，其另一端作為所述信號調理電路的輸出端；
[0019]反饋電路，其第一輸入端與所述第五電阻的一端連接，其第二輸入端與所述第五電阻的另一端連接，其輸出端與所述積分電路的輸入端連接，用于反饋所述直流電機的工作狀態。
[0020 ]優選地，所述積分電路包括第二運算放大器、第六電阻和電容；
[0021]所述第六電阻的一端作為所述積分電路的輸入端，所述第六電阻的另一端分別與所述第二運算放大器的反相輸入端和所述電容的一端連接；
[0022]所述電容的另一端與所述第二運算放大器的輸出端連接；
[0023]所述第二運算放大器的同相輸入端接地，所述第二運算放大器的輸出端作為所述積分電路的輸出端。
[0024]優選地，所述反饋電路包括第三運算放大器、第七電阻、第八電阻和第九電阻；
[0025]所述第七電阻的一端作為所述反饋電路的第一輸入端，所述第七電阻的另一端分別與所述第三運算放大器的反相輸入端和所述第八電阻的一端連接；
[0026]所述第八電阻的另一端接地；
[0027]所述第三運算放大器的同相輸入端作為所述反饋電路的第二輸入端，所述第三運算放大器的輸出端與所述第九電阻的一端連接；
[0028]所述第九電阻的另一端作為所述反饋電路的輸出端。
[0029]優選地，所述信號調理電路還包括:
[0030]功率放大電路，其輸入端與所述積分電路的輸出端連接，其輸出端與所述第五電阻的一端連接。
[0031]優選地，所述數模轉換電路包括能夠產生差分信號輸出的數模轉換芯片，所述第一信號和第二信號互為差分信號。
[0032]優選地，還包括:
[0033]電源電路，其輸入端與供電電源連接，其輸出端分別與所述數模轉換電路和信號調理電路連接，用于給所述數模轉換電路和信號調理電路供電。
[0034]本發明技術方案，具有如下優點:
[0035]1.本發明實施例提供的直流電機正反轉控制裝置，通過設置數模轉換電路輸出具有第一電壓值的第一信號和具有第二電壓值的第二信號，然后通過信號調理電路根據該第一、第二電壓值的大小來產生控制直流電機的轉向和轉速的信號，由于在兩個數據進行大小比較時，非大即小，或者等于，其結果是唯一確定的，所以以此來控制的直流電機的轉向也是唯一確定的，從而無需設置正反轉互鎖裝置即可實現對直流電機轉向的確定、穩定、精細的控制，不易受到電路環境及其他隨機因素的干擾，避免了采樣互鎖裝置而帶來的失效的風險。并且由于是直接通過第一、第二電壓值來控制直流電機的轉向和轉速，避免了使用繼電器等器件，從而也提高了直流電機控制的穩定性和精密性。
[0036]2.本發明實施例提供的直流電機正反轉控制裝置，通過設置減法電路，可以直接將數模轉換電路輸出的差分信號對應輸入到減法電路中進行相減運算，從而直接獲得控制直流電機轉向和速度的信號，電路簡單明了，且其實現結果控制精細、穩定性高。
[0037]3.本發明實施例提供的直流電機正反轉控制裝置，通過設置積分電路和反饋電路，可以將直流電機的工作狀態進行反饋，以進一步提高直流電機控制的精密性和穩定性。
【附圖說明】
[0038]為了更清楚地說明本發明【具體實施方式】中的技術方案，下面將對【具體實施方式】描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0039]圖1為本發明一種實施例的直流電機正反轉控制裝置的原理框圖；
[0040]圖2為本發明一種實施例的直流電機正反轉控制裝置的電路圖；
[0041]圖3為本發明另一種實施例的直流電機正反轉控制裝置的電路圖。
[0042]附圖標記:1_模數轉換電路，2-信號調理電路，3-電源電路，10-直流電機正反轉控制裝置，20-上位機，30-直流電機，21-減法電路，22-積分電路，23-反饋電路，24-功率放大電路。
【具體實施方式】
[0043]下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0044]在本發明的描述中，需要說明的是，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0045]除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內部的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0046]此外，下面所描述的本發明不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。
[0047]圖1示出了一種實施例的直流電機正反轉控制裝置，如圖1所示，該裝置10包括數模轉換電路1和信號調理電路2。
[0048]數模轉換電路1，數模轉換電路1的輸入端與上位機20的輸出端連接，數模轉換電路1的第一輸出端與信號調理電路2的第一輸入端連接，數模轉換電路1的第二輸出端與信號調理電路2的第二輸入端連接，用于將上位機20輸出的數字信號轉換成模擬信號并輸出，第一輸出端輸出包含第一電壓值的第一信號，第二輸出端輸出包含第二電壓值的第二信號。優選地，數模轉換電路1包括能夠產生差分信號輸出的數模轉換芯片，第一信號和第二信號互為差分信號。例如，數模轉換芯片U1采用TLV5630芯片，輸入數字信號采用的是SPI格式，通過4根串行總線控制輸出一個差分信號，以2V為基準電壓，4V為峰值電壓。
[0049]信號調理電路2，信號調理電路2的輸出端與直流電機30連接，用于根據第一電壓值和第二電壓值的大小產生控制直流電機的轉向和轉速的信號，即通過第一電壓值和第二電壓值的大小能夠驅動直流電機30進行正轉或反轉，并第一電壓值和第二電壓值的差值能夠決定直流電機30的轉速。
[0050]優選地，如圖1所示，上述直流電機正反轉控制裝置10還包括電源電路3。
[0051 ]電源電路3，電源電路3的輸入端與供電電源連接，電源電路3的輸出端分別與數模轉換電路1和信號調理電路2連接，用于給數模轉換電路1和信號調理電路2供電。
[0052]上述直流電機正反轉控制裝置，通過設置數模轉換電路輸出具有第一電壓值的第一信號和具有第二電壓值的第二信號，然后通過信號調理電路根據該第一、第二電壓值的大小來產生控制直流電機的轉向和轉速的信號，由于在兩個數據進行大小比較時，非大即小，或者等于，其結果是唯一確定的，所以以此來控制的直流電機的轉向也是唯一確定的，從而無需設置正反轉互鎖裝置即可實現對直流電機轉向的確定、穩定、精細的控制，不易受到電路環境及其他隨機因素的干擾，避免了采樣互鎖裝置而帶來的失效的風險。并且由于是直接通過第一、第二電壓值來控制直流電機的轉向和轉速，避免了使用繼電器等器件，從而也提高了直流電機控制的穩定性和精密性。而且通過上位機的數字信號來控制直流電機驅動命令，具有較強的魯棒性，且參數設置明確且更能適應遠距離控制的需求。
[0053]優選地，如圖2所示，信號調理電路2包括減法電路