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专利号: 201310175732X
申请人: 常熟理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-04-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种步进电流源,包括电流发生电路、步进电机驱动电路、中位信号检测电路、输入信号接口电路、电流测量电路、输出信号接口电路、控制切换电路以及控制模块,所述的控制模块与步进电机驱动电路、中位信号检测电路、输入信号接口电路、电流测量电路以及输出信号接口电路连接,所述的电流发生电路与步进电机驱动电路、中位信号检测电路、输入信号接口电路、电流测量电路以及控制切换电路连接,控制切换电路与输出信号接口电路连接。

2.根据权利要求1所述的步进电流源,其特征在于所述的电流发生电路包括接触器KM1第一、第二主触点、接触器KM2~KM10主触点、断路器QF1、粗调调压器TD、微调调压器TDW、微调变压器BTDW、自耦变压器B1、B2以及低电压大电流变压器B3,其中,粗调调压器TD采用TDGC2-5KVA,微调调压器TDW采用TDGC2-1.0KVA,微调变压器BTDW采用DB-1.0KVA,自耦变压器B1、B2采用DB-5KVA,低电压大电流变压器B3采用DBL-5KVA,所述的断路器QF1的两输入端接交流电源的L1、N1端,断路器QF1的两输出端分别与接触器KM1第一主触点和第二主触点的一端连接,接触器KM1第一主触点的另一端与粗调调压器TD的一端以及微调调压器TDW的一端连接,粗调调压器TD的调节端与微调变压器BTDW次级线圈的一端连接,微调变压器BTDW初级线圈的一端与微调调压器TDW的调节端连接,并且与中位信号检测电路中的电压传感器WBV2的U+端连接,微调变压器BTDW初级线圈的另一端与微调调压器TDW的中位抽头连接,并且与中位信号检测电路中的电压传感器WBV1的U+端和电压传感器WBV2的U-端连接,微调变压器BTDW次级线圈的另一端与自耦变压器B1的一端连接,自耦变压器B1的220V、150V、100V、70V抽头分别与接触器KM2、KM3、KM4、KM5的主触点的一端连接,接触器KM2、KM3、KM4、KM5主触点的另一端与自耦变压器B2的一端连接,自耦变压器B2的6倍、2倍、1.5倍、1.2倍、1倍抽头分别与接触器KM6、KM7、KM8、KM9、KM10主触点的一端连接,接触器KM6、KM7、KM8、KM9、KM10主触点的另一端与低电压大电流变压器B3初级线圈的一端连接,低电压大电流变压器B3次级线圈的一端连接导线A,导线A穿过电流测量电路中的电流互感器LH,低电压大电流变压器B3次级线圈的另一端连接导线X,微调调压器TDW的另一端、粗调调压器TD的另一端、自耦变压器B1、B2的另一端以及低电压大电流变压器B3初级线圈的另一端共同与接触器KM1第二主触点的另一端连接,并且与中位信号检测电路中的电压传感器WBV1的U-端连接。

3.根据权利要求1所述的步进电流源,其特征在于所述的中位信号检测电路包括电压传感器WBV1、WBV2, 其中,电压传感器WBV1、WBV2采用WBV411U07-125V/5V,电压传感器WBV1的Vg端、GND端以及电压传感器WBV2的Vg端、GND端与控制模块连接,电压传感器WBV1的U+、U-端、电压传感器WBV2的U+、U-端与电流发生电路连接,电压传感器WBV1、WBV2的+E端共同连接至+12V直流电源,电压传感器WBV1、WBV2的-E端共同连接至-12V直流电源。

4.根据权利要求1所述的步进电流源,其特征在于所述的控制切换电路包括接触器KM1线圈、接触器KM1第一副触点、指示灯XD1、XD2以及按钮开关QA、TA1、TA,所述的按钮开关QA的一端与接触器KM1第一副触点的一端以及按钮开关TA1的一端连接,按钮开关TA1的另一端与按钮开关TA的一端连接,按钮开关TA的另一端与接触器KM1线圈的一端以及指示灯XD2的一端连接,指示灯XD1的一端、按钮开关QA的另一端、接触器KM1第一副触点的另一端共同接交流电源的L1端,指示灯XD1的另一端、接触器KM1线圈的另一端以及指示灯XD2的另一端共同接交流电源的N1端;所述的控制切换电路还包括继电器ZJ1~ZJ10常开触点、接触器KM2~KM10线圈以及时间继电器KT线圈、常闭触点,所述的继电器ZJ2~ZJ10常开触点的一端分别与接触器KM2~KM10线圈的一端连接,接触器KM2~KM10线圈的另一端与时间继电器KT常闭触点的一端连接,继电器ZJ1常开触点的一端与时间继电器KT线圈的一端连接,继电器ZJ1~ZJ10常开触点的另一端共同连接导线L3,导线L3与电流发生电路中的接触器KM1的第一主触点的另一端连接,时间继电器KT线圈的另一端、常闭触点的另一端共同连接导线N3,导线N3与电流发生电路中的接触器KM1的第二主触点的另一端连接。

5.根据权利要求1所述的步进电流源,其特征在于所述的电流测量电路包括电流互感器LH和电流传感器WBI, 其中,电流互感器LH采用LMK3-0.66/80,电流传感器WBI采用WBI411S97-5A/5V,所述的电流发生电路中的导线A穿过电流互感器LH,电流互感器LH的一端连接电流传感器WBI的I+端,电流互感器LH的另一端连接电流传感器WBI的I-端,电流传感器WBI的+E端、-E端分别接+12V直流电源和-12V直流电源,电流传感器LH的Ig端和GND端与控制模块连接。

6.根据权利要求1所述的步进电流源,其特征在于所述的输入信号接口电路包括行程开关XK1~XK4常开触点、电阻R1~R12、接触器KM1第二副触点、时间继电器KT常开触点以及光电耦合器OC1、OC2,其中,光电耦合器OC1、OC2采用PC847,所述的行程开关XK1~XK4采用KW12 3A250VAC,行程开关XK1的NO端接电阻R1的一端,电阻R1的另一端接光电耦合器OC1的1脚,光电耦合器OC1的3脚接电阻R2的一端,光电耦合器OC1的4脚接行程开关XK2的NO端,光电耦合器OC1的5脚接电阻R3的一端,电阻R3的另一端接行程开关XK3的NO端,光电耦合器OC1的7脚接电阻R4的一端,光电耦合器OC1的8脚接行程开关XK4的NO端,光电耦合器OC1的10脚与电阻R10的一端连接,光电耦合器OC1的12脚与电阻R9的一端连接,光电耦合器OC1的14脚与电阻R8的一端连接,光电耦合器OC1的

16脚与电阻R7的一端连接,光电耦合器OC2的1脚与电阻R5的一端连接,电阻R5的另一端与接触器KM1第二副触点的一端连接,光电耦合器OC2的7脚与电阻R6的一端连接,电阻R6的另一端与时间继电器KT常开触点的一端连接,光电耦合器OC2的10脚与电阻R12的一端连接,光电耦合器OC2的16脚与电阻R11的一端连接,光电耦合器OC1的10、12、14、

16脚以及光电耦合器OC2的10、16脚与控制模块连接,行程开关XK1的COM端、电阻R2的另一端、行程开关XK3的COM端、电阻R4的另一端、接触器KM1第二副触点的另一端以及时间继电器KT常开触点的另一端共同接+24V直流电源,电阻R7~R12的另一端共同接+5V直流电源,行程开关XK2的COM端、行程开关XK4的COM端、光电耦合器OC1的2、6、9、11、

13、15脚以及光电耦合器OC2的2、8、9、11、13、15脚共同接地。

7.根据权利要求1所述的步进电流源,其特征在于所述的输出信号接口电路包括达林顿管阵列IC1、IC2和继电器ZJ1~ZJ10线圈,其中,达林顿管阵列IC1、IC2采用ULN2803,所述的达林顿管阵列IC1的1~8脚和达林顿管阵列IC2的1、2脚与控制模块连接,达林顿管阵列IC1的11~18脚分别与继电器ZJ8、ZJ7、ZJ6、ZJ5、ZJ4、ZJ3、ZJ2、ZJ1线圈的一端连接,达林顿管阵列IC2的17、18脚分别与继电器ZJ10、ZJ9线圈的一端连接,继电器ZJ1~ZJ10线圈的另一端、达林顿管阵列IC1的10脚以及达林顿管阵列IC2的10脚共同接+12V直流电源,达林顿管阵列IC1的9脚和达林顿管阵列IC2的9脚共同接地。

8.根据权利要求1所述的步进电流源,其特征在于所述的步进电机驱动电路包括粗调调压器用步进电机驱动器DRV1、微调调压器用步进电机驱动器DRV2、粗调调压器用步进电机MD1、微调调压器用步进电机MD2以及行程开关XK1~XK4常闭触点, 其中,粗调调压器用步进电机驱动器DRV1和微调调压器用步进电机驱动器DRV2采用SH2H042Mb,粗调调压器用步进电机驱动器DRV1的VCC端与行程开关XK1的NC端连接,粗调调压器用步进电机驱动器DRV1的GND端与行程开关XK2的NC端连接,粗调调压器用步进电机驱动器DRV1的A+、A-、B+、B-端分别与粗调调压器用步进电机MD1的A+、A-、B+、B-端连接;微调调压器用步进电机驱动器DRV2的VCC端与行程开关XK3的NC端连接,微调调压器用步进电机驱动器DRV2的GND端与行程开关XK4的NC端连接,微调调压器用步进电机驱动器DRV2的A+、A-、B+、B-端分别与微调调压器用步进电机MD2的A+、A-、B+、B-端连接,粗调调压器用步进电机驱动器DRV1的DIR端、CP端以及微调调压器用步进电机驱动器DRV2的DIR端、CP端与控制模块连接,粗调调压器用步进电机驱动器DRV1的OPTO端和微调调压器用步进电机驱动器DRV2的OPTO端共同连接+5V直流电源,行程开关XK1、XK3的COM端共同接+24V直流电源,行程开关XK2、XK4的COM端共同接地。

9.根据权利要求1所述的步进电流源,其特征在于所述的控制模块为单片机或DSP微处理器。