专利名称：一种数字式交流恒流源的制作方法
技术领域：
本发明涉及恒流装置，具体地说为一种自动调节交流电流输出的数字式交流恒流源。
背景技术：
目前，恒流装置广泛应用的多为手动式的交流恒流调节设备，通常采用一个自耦调压器，在负载上安装一个数显仪表，需要人工调节电压，以控制其输出电流，这样不仅浪费人力资源，而且其调节精度及其调节时间受人为因素影响极大，精确度不够。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供一种数字式交流恒流源，它能自动控制电流大小，并能保持恒定或根据需要做适当调整。
为了实现是述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用电压、电流两级调节方式，其调节量由控制器给出；具体结构为由一次调节调压器，二次调节调压器，输出变压器，电压传感器，电流传感器，第一～二电动机及控制器组成，所述第一～二电动机的接线端分别与控制电路中单片机相连，其输出轴分别与一、二次调节调压器抽头处的碳刷机械接触，一次调节调压器两端为输入端，其抽头处与二次调节调压器一端相连，并接电压传感器，二次调节调压器另一端串联电感线圈至地，二次调节调压器抽头处经开关至输出变压器原级，输出变压器次级串联一电流传感器后接负载电阻；所述控制器包括单片机，所述单片机分别接第一～二电动机，控制调节第一电动机、第二电动机的转动位置，其调节量由单片机通过计算得出；单片机还分别接电压、电流传感器，及液晶显示器，且通过数据、地址总线至程序存储器及数据存储器，及扩展输入、出口；第一数据锁存器，所述第一数据锁存器位于单片机数据总线与地址总线之间，为低位地址线和数据线分时共用；程序存储器，所述程序存储器与单片机、地址锁存器相连，存储系统应用算法程序、显示程序及通讯中断处理程序；数据存储器，所述数据存储器与单片机、地址锁存器相连，存储来自单片机的计算中间值；至少一个扩展输入、出口，分别接数字拨码开关、系统报警开关或外接继电器接口，控制端与单片机连接；电平转换电器，所述电平转换器，其输入端与单片机相连，输出端接至上位计算机，完成通讯接口电平转换，用于同上位计算机远程通讯；液晶显示器，与单片机相连，用于显示系统设置信息与运行状态。
本发明采用二级调节方式，第一级调节为电压粗调，第二级调节为电流调节，交流电流经由输出变压器输出，由交流电流传感器进行检测构成电流反馈调节；第一级电压调节及第二级电流调节的调节量由控制电路给出，控制电路的设定输入为对应的电压量、电流量，控制电路的反馈输入为对应的电压量、电流量检测值。
本发明具有如下有益效果本发明能提高交流电流调节的控制精度及其响应时间，节省人力，可实现自动控制电流大小，并能保持恒定或根据需要做适当调整。强调其自动化特性。
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明的控制器原理电路图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，由一次调节调压器T1，二次调节调压器T2，输出变压器T3，电压传感器S1，电流传感器S2，第一电动机M1、第二电动机M2及控制器组成，所述第一电动机M1、第二电动机M2的接线端分别与控制电路中单片机D1相连，其输出轴分别与一、二次调节调压器T1、T2抽头处的碳刷机械接触，一次调节调压器T1两端为输入端，其抽头处与二次调节调压器T2一端相连，并接电压传感器S1，二次调节调压器T2另一端串联电感线圈L1至地，二次调节调压器T2抽头处经开关K1至输出变压器T3原级，输出变压器T3次级串联一电流传感器S2后接负载电阻R1；如图2所示，所述控制器包括单片机D1，所述单片机D1 P4.0、P4.1信号端及P4.2、P4.3信号端分别接第一～二电动机M1、M2，控制调节第一电动机M1、第二电动机M2的转动位置，其调节量由单片机D1通过计算得出；单片机D1的P5.0、P5.1信号端分别接电压、电流传感器S1、S2；其P1口接液晶显示器D12；单片机D1还通过数据、地址总线连接程序存储器D3、数据存储器D4、扩展输入、出口；第一数据锁存器D2，所述地址锁存器D2位于单片机D1数据总线与地址总线之间，为低位地址线和数据线分时共用；程序存储器D3，所述程序存储器D3连接单片机D1、地址锁存器D2，用于存储系统应用算法程序、显示程序及通讯中断处理程序等；数据存储器D4，所述数据存储器D4连接单片机D1、地址锁存器D2，存储来自单片机D1的计算中间值；第一～二总线驱动器D5、D6，作为扩展输入口，控制端通过第一～二或门D9A、D9B分别与单片机D1连接，输出接第一～四数字拨码开关B1、B2、B3、B4，用于电流、电压手动设置；第三总线驱动器D7，作为第三个扩展输入口，控制端通过第三或门D9C与单片机D1相连，输出接系统报警开关XS1；第二数据锁存器D8，作为扩展输出口，控制端通过或非门D10A接单片机D1，输出端外接继电器接口XS2，用于系统量程分段选择；电平转换电器D11，所述电平转换器D11，其输入端与单片机D1相连，输出端接至上位计算机，完成通讯接口电平转换，用于同上位计算机远程通讯；液晶显示器D12，与单片机D1的P1口相连，用于显示系统设置信息与运行状态。
本实施例所述单片机D1采用CPU 80C552；第一～二数据锁存器D2、D8为74LS373；程序存储器D3采用M27C64；数据存储器D4采用HM6116；第一～三总线驱动器D5～D7为74LS245；D9第一～三或门D9A、D9B、D9C为74LS32；或非门D10A采用74LS02；电平转换电器D11为MAX232；液晶显示器D12为MDL20464；具体过程为采用二级调节方式，由单片机D1控制，控制器首先调节一次调节调压器T1，使其输出一个固定电压，一次电压调节反馈量由电压传感器S1提供；控制器在一次调节电压的基础上，调节二次调节调压器T2作二次电流调节，控制输出电流，二次电流调节反馈量由电流传感器S2提供。
由单片机根据控制设定输入量与控制反馈输入量，确定电压调节及电流调节的调节量，最终实现输出电压及电流的恒定控制；控制器的设定输入值为对应的电压及电流数字值，控制电路的反馈输入值为对应的电压及电流量检测值；输入方式为数字拨码开关或上位机以串行通讯的方式两种设定方式，如采用数字拨码开关为输入设定方式，由数字拨码开关B1～B4设定0～9数字，经单片机D1译码后与电压传感器S1、电流传感器S2提供的反馈值相比，得到电动机调整量；如采用上位机则以串行通讯的方式完成输入设定。
两级电压调节装置采用圆形电动自耦调压器；采用单片机控制，显示为LCD液晶显示方式，反馈输入量为对应的电压及电流量检测值。
权利要求
1.一种数字式交流恒流源，其特征为采用电压、电流两级调节方式，其调节量由控制器给出；具体结构为由一次调节调压器(T1)，二次调节调压器(T2)，输出变压器(T3)，电压传感器(S1)，电流传感器(S2)，第一电动机(M1)、第二电动机(M2)及控制器组成，所述第一电动机(M1)、第二电动机(M2)的接线端分别与控制电路中单片机(D1)相连，其输出轴分别与一、二次调节调压器(T1、T2)抽头处的碳刷机械接触，一次调节调压器(T1)两端为输入端，其抽头处与二次调节调压器(T2)一端相连，并接电压传感器(S1)，二次调节调压器(T2)另一端串联电感线圈(L1)并接至地，二次调节调压器(T2)抽头处经开关(K1)至输出变压器(T3)原级，输出变压器(T3)次级串联一电流传感器(S2)后接负载电阻(R1)。
2.根据权利要求1所述数字式交流恒流源，其特征是二级电压调节装置采用圆形电动自耦调压器。
3.根据权利要求1所述数字式交流恒流源，其特征是所述控制器包括单片机(D1)，所述单片机(D1)分别接第一～二电动机(M1、M2)，控制调节第一电动机(M1)、第二电动机(M2)的转动位置，其调节量由单片机(D1)通过计算得出；单片机(D1)还分别接电压、电流传感器(S1、S2)，及液晶显示器(D12)，且通过数据、地址总线至程序存储器(D3)及数据存储器(D4)，及扩展输入、出口；第一数据锁存器(D2)，所述第一数据锁存器(D2)位于单片机(D1)数据总线与地址总线之间，为低位地址线和数据线分时共用；程序存储器(D3)，所述程序存储器(D3)与单片机(D1)、地址锁存器(D2)相连，存储系统应用算法程序、显示程序及通讯中断处理程序；数据存储器(D4)，所述数据存储器(D4)与单片机(D1)、地址锁存器(D2)相连，存储来自单片机(D1)的计算中间值；至少一个扩展输入、出口，分别接数字拨码开关、系统报警开关或外接继电器接口，控制端与单片机(D1)连接；电平转换电器(D11)，所述电平转换器(D11)，其输入端与单片机(D1)相连，输出端接至上位计算机，完成通讯接口电平转换，用于同上位计算机远程通讯；液晶显示器(D12)，与单片机(D1)相连，用于显示系统设置信息与运行状态。
4.根据权利要求3所述数字式交流恒流源，其特征是由第一～二总线驱动器(D5、D6)，作为扩展输入口，其控制端通过第一～二或门(D9A、D9B)分别与单片机(D1)连接，输出端分别接第一～四数字拨码开关(B1、B2、B3、B4)，用于电流、电压手动设置。
5.根据权利要求3所述数字式交流恒流源，其特征是由第三总线驱动器(D7)，作为扩展输入口，其控制端通过第三或门(D9C)接至单片机(D1)，其输出接系统报警开关(XS1)。
6.根据权利要求3所述数字式交流恒流源，其特征是由第二数据锁存器(D8)，作为扩展输出口，控制端通过或非门(D10A)接单片机(D1)，输出端外接继电器接口(XS2)，用于系统量程分段选择；
7.根据权利要求1所述数字式交流恒流源，其特征是输入设定采用数字拨码开关手动设定或采用上位机以串行通讯的方式自动设定。
全文摘要
一种数字式交流恒流源，采用电压、电流两级调节方式，其调节量由控制器给出；具体结构为由一次调节调压器，二次调节调压器，输出变压器，电压传感器，电流传感器，第一～二电动机及控制器组成，所述第一～二电动机的接线端分别与控制电路中单片机相连，其输出轴分别与一、二次调节调压器抽头处的碳刷机械接触，一次调节调压器两端为输入端，其抽头处与二次调节调压器一端相连，并接电压传感器，二次调节调压器另一端串联电感线圈至地，二次调节调压器抽头处经开关至输出变压器原级，输出变压器次级串联一电流传感器后接负载电阻。它能够自动调节输出电流。
文档编号G05F1/10GK1464350SQ02109878
公开日2003年12月31日 申请日期2002年6月19日 优先权日2002年6月19日
发明者张辉, 宋克威, 王玉山 申请人:沈阳新松机器人自动化股份有限公司