智能型伺服放大器的设计

　　摘要:介绍阀门控制电动执行机构中的FCF-1智能伺服放大器的功能、构成及电路原理,并对放大器的软件框图作了剖析,对使用的元器件电路性能也作了简要介绍。
　　关键词:单片机;电动执行器;位置反馈;A/D转换
　　1FCF-1伺服放大器基本功能
　　2基本构成及电路原理
　　2.1信号采集及运算电路的构成及原理
　　此部分电路包括单片机AT89C2051,多路模拟开关CD4051,A/D转换器ADC0804等(图1)。
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　　允许输入端INH端常接地,保持4051常通。
　　2.1.3ADC0804
　　ADC0804片内有时钟电路。只要在外部“CLK-R”和“CLK-IN”两端外接一电阻电容即可产生A/D转换所要求的时钟是片选端是控制芯片启动的输入端是转换结束信号输出端为转换结果读出控制端,当它与同时为低电平时,输出数据锁存器DB0~DB7各端上出现8位并行二进制数码,以表示A/D转换的结果。
　　2.1.4作用原理
　　2.2保护电路的构成及原理
　　2.2.1输入断路保护电路
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　　2.2.2固态继电器输出短路和开路保护电路
　　(1)固态继电器输出短路和输出开路的判断
　　由晶体管BG5、BG6等元件组成的电路为固态继电器正向回路和反向回路的电流检测电路,我们以正转为例说明其原理。
　　2P3.0与2P3.1组合起来有几种情况:
　　1》.00:表示固态继电器正向回路有电流流过,而输入无给定信号,说明固态继电器短路。
　　2》.01:表示固态继电器正向回路有电流流过,而输入有给定信号,说明运行正常。
　　3》.10:表示固态继电器正向回路无电流流过,而输入无给定信号,说明运行正常。
　　4》.11:表示固态继电器正向回路无电流流过,而输入有给定信号,说明固态继电器开路。
　　(2)固态继电器输出短路和输出开路的保护
　　2.2.3硬件复位与“看门狗”电路
　　本放大器选用软硬件复位电路(上电复位、手动复位、看门狗电路),使系统更加安全、可靠。
　　3程序框图
　　图3所示为伺服放大器用于信号采集和保护系统的程序框图。
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　　3.1信号采集程序框图
　　3.2保护程序框图
　　参考文献:
　　[1]魏立君,韩华琦.CMOS4000系列60种常用集成电路的应用[M].北京:人民邮电出版社,1995.
　　[2]潘新民.微型机过程控制接口技术[M].华中理工大学出版社,1986.