专利名称：一种测功机扭矩绝对值处理电路的制作方法
技术领域：
本新型涉及数据采集处理电路技术领域，尤其涉及到信号极性的处理和数字系统对模拟量的采集及其在电路中的应用。
背景技术：
众所周知，单片机、计算机只能处理单方向的模拟电压信号，而现实中却存在有正向电压和负向电压，如电动机和电动汽车用电机在它们顺时针旋转和逆时针旋转时所产生的扭矩就有正负之分。为了满足数采的要求一般都采用手工开关和擦拔接线端子来改变扭矩信号的极性来满足测量、采集、处理的要求。但是这样会产生过大的零位误差和影响测量的稳定性。不但测量数据可靠性差，操作也相当麻烦。随着人类社会的发展，动态性能要求越来越高，如电动汽车用电机，拖动机械要求的正转和反转之间是连续的工作的。就需要将正负扭矩转化为正极性送给单片机或计算机进行显示、保存、处理。
实用新型内容本新型的目的是提供一种测功机扭矩绝对值处理电路、实现对测功机转矩的测量、显示、保存、处理数字处理，满足对电动机、电动汽车用电机及各种旋转机械动态试验的要求。本实用新型为解决上述技术问题的不足而采用的技术方案是一种测功机扭矩绝对值处理电路，由电压跟随器I、电压跟随器II和电压跟随器I及电压跟随器II之间的绝对值变换电路组成，绝对值变换电路由半波整流电路和加法求和放大电路组成，半波整流电路的输入端与加法求和放大电路的一路输入端相连，半波整流电路的输出端与加法求合放大电路的另一路输入端相连。本实用新型，所述的一种测功机扭矩绝对值处理电路连接有稳压器。本实用新型优点是1、由于采用了 0P07精密放大器、阻抗变换、二次稳压供电等措施电路稳定，跟踪迅速，输出OUT能精确跟踪输入端VIN的电压变化输出VIN的绝对值电压；2、通过调节R2、R9电位器可以补偿传感器输出的部分偏差。3、绝对值输出进行了阻抗变换，输出端OUT带载能力强，输出信号幅度稳定。
图1为本实用新型的结构示意图；图中1、电压跟随器I，2、电压跟随器11，3、半波整流电路，4、加法求和放大电路。
具体实施方式
如图所示，一种测功机扭矩绝对值处理电路，由电压跟随器I 1、电压跟随器II 2 和电压跟随器I 1及电压跟随器II 2之间的绝对值变换电路组成，绝对值变换电路由半波整流电路3和加法求和放大电路4组成，半波整流电路3的输入端与加法求和放大电路4 的一路输入端相连，半波整流电路的输出端3与加法求和放大电路4的另一路输入端相连。测功机扭矩绝对值处理电路的绝对值变换电路由电阻R1、电位器R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电位器R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、放大器附和放大器N2组成。电压跟随器I的输出端与电阻Rl和电位器R2串联，电位器R2的固定解点连接在电阻R3，电阻R3接地。电位器R2的动解点一路连接电阻R4，电阻R4 —路与电阻R7、电阻R8和电位器R9连接在放大器N2的反向输入端上，另一路与放大器m的反向输入端相连接，电阻R5接地后与放大器m的同向输入端相连，放大器m的输出端连接有二极管Dl的的阳极相连，二极管Dl的阴极与放大器m的反向输入端相连接，放大器N2的输出端还与二极管D2的阴极相连，二极管D2的阳极连接在电阻R7与电阻R8之间的电路上， 电位器R2的另一路连接有电阻R6连接在放大器N2的反向输入端上。电容Cl与电阻R12 并联连接，一端连接在放大器N2的反向输入端上，一端连接在放大器N2的输出端上。电容器C2—端连接在放大器N2的输出端上，一端接地。电阻Rll固定触点与放大器N2输出端相连，一端连接有输入电压。放大器N2的输出端还连接有电压跟随器II。所述的一种测功机扭矩绝对值处理电路连接有稳压器。所述电压跟随器I用于进行阻抗变换，对输入的扭矩信号起到稳定作用。所述电压跟随器II对扭矩绝对值处理后的输出信号进行阻抗变换、防止负载电路对绝对值电路输出幅度的影响。所述的电位器&是用于对负向扭矩满量程标定用的, 也是电位器是用于对正向扭矩满量程标定用的。它利用电路参数变化的特性通过电路处理功能，在一定程度上对拉压传感器偏差进行了一定的补偿。该项专利中Ci、C2为两只无极性电容器是用于稳定信号输出和滤除电气干扰的。输入电压仏进入电压跟随器I，由运算放大器0P07EP组成，放大器的一端接 +12V，一端连接-12V，同向输入端与输入信号连接，输出端与反向输入端短接，构成一个跟随器。输入电压通过跟随器后由放大器的输出端输出，此时输入电压仍为仏，大小和极性都没有变化。电阻器R1的一端与电压跟随器I的输出端连接，另一端与电位器&连接。电位器 R2的一端与R1连接，另一端与电阻器R3连接。电阻器R3的一端与&连接，另一端接地，构成一个分压电路。输入电压经过这个分压电路由R2的动触点输出。其中& ’为&中间点与民之间的电阻值。根据分压电路中阻值的关系，通过调节& ’的大小使输入电压U1在 A点变为U1XIi6 / R12。输入信号电压在A点极性没有变化。输入电压在A点分为2路，一路直接进入由N2构成的加法器，另一路通过附构成的特殊的反向比例运算电路进入由N2构成的加法器。当输入信号电压U1为负极性时Dl导通，m输出为0V，D2截止N2求和放大器输入信号由R6支路进入，由于&=R12，N2输出端输出正极性的信号电压。当输入信号电压U1为正极性时D2导通，Dl截止，Nl处于反向比例放大状态，N2求和放大器有两路输入信号，一路R8、R9支路进入，为负极性。另一路R6进入，为正极性。由于R6=R12> (R8 + R9' ) = R12 / 2，N2输出端输出正极性的U1信号电压。Nl是运算放大器0P07EP，它的一端连接+12V，一端连接_12V，Ua经过电阻器R4加在m的反向输入端2脚，同向输入端通过电阻器&接地。二极管Dl的正极通过连接m的输出端，负极连接m的反向输入端。二极管D2的负极连接m的输出端，正极通过电阻器 R1连接m的反向输入端。构成一个特殊的反向比例运算电路。根据“虚短”与“虚地”的原则，Nl的反向输入端电压为0V。当输入电压为“ + ”时，A点与m的反向输入端之间的电流方向为A点到m的反向输入端，那么B点与A点的电流方向为A点到B点。二极管Dl和二极管D2截止。Ni、R4、 R5、R7构成以R7为反馈电阻的反向比例运算电路。为了保证电路处于对称状态，将R5作为平衡电阻，使运放的反向输入端和同向输入端的外界电阻相等，即满S& r7//R4。&与 R4的阻值相等，根据反向比例运算电路的结论，输入电压为“+”时，在B点变为/ R12 ο当输入电压为“一”时，A点与m的反向输入端之间的电流方向为m的反向输入端到A点，那么B点与A点的电流方向为B点到A点。二极管Dl和二极管D2正向导通。输入电压在B点等于的电压跟随器II电压，为0V。于是，输入电压在C点就变为在A点的一 R12 / R6。因为输入电压在A点变为U1XIi6 / R12，所以，此时输入电压在在C点就变为一 U1，也就是U1的绝对值。当输入电压为“ + ”时，输入电压在B点变为一U1XIi6 / R12，于是输入电压在C点就变为A点电压的一 R12 / &与B点电压的一 R12 / (R8 + R9')之和。通过调节节电位器 R9使( + IV ) = & / 2，此时输入电压在C点变为U1，也就是U1的绝对值。
权利要求1. 一种测功机扭矩绝对值处理电路，其特征在于由电压跟随器I (1)、电压跟随器II (2)和电压跟随器I (1)及电压跟随器II (2)之间的绝对值变换电路组成，绝对值变换电路由半波整流电路(3)和加法求和放大电路(4)组成，半波整流电路(3)的输入端与加法求和放大电路(4)的一路输入端相连，半波整流电路的输出端(3)与加法求和放大电路(4)的另一路输入端相连。
专利摘要一种测功机扭矩绝对值处理电路，由电压跟随器Ⅰ、电压跟随器Ⅱ和电压跟随器Ⅰ及电压跟随器Ⅱ之间的绝对值变换电路组成，绝对值变换电路由半波整流电路和加法求和放大电路组成，半波整流电路的输入端与加法求和放大电路的一路输入端相连，半波整流电路的输出端与加法求合放大电路的另一路输入端相连。由于采用了OP07精密放大器、阻抗变换、二次稳压供电等措施电路稳定，跟踪迅速，输出OUT能精确跟踪输入端VIN的电压变化输出VIN的绝对值电压通过调节R2、R9电位器可以补偿传感器输出的部分偏差,绝对值输出进行了阻抗变换，输出端OUT带载能力强，输出信号幅度稳定。
文档编号G01L3/24GK201964985SQ20112000256
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者严世宝, 党雪丽, 刘仁杰, 姚星周, 孙丽, 孙晓博, 张克俭, 张满莉, 杨敬伟, 王凤魁, 王录波, 赵大为, 赵小平 申请人:凯迈(洛阳)机电有限公司