模拟闭环控制电路及电磁振动给料机的制作方法

本技术涉及控制电路，尤其是涉及一种模拟闭环控制电路及电磁振动给料机。

背景技术：

1、电磁振动给料机在工业自动化领域中是不可或缺的设备，广泛应用于煤炭、矿山、建材、化工、冶金等行业。当电磁振动给料机作为粒度分析仪的前置样品分散装置时，需要将颗粒状、粉状样品定量、均匀、连续地输送到粒度分析仪中，因此电磁振动给料机需要有较高的控制精度、进样速率稳定性、响应速度以及工作稳定性。

2、目前，主流的电磁振动给料机的控制方案是以数字调频振动送料控制器作为振动模块的主控单元。但在实际应用中，数字调频振动送料控制器在进样的过程中，振动加速度容易出现误差，导致进样速率无法保持稳定，从而影响粒度分析仪的测量结果的准确性。此外，数字调频振动送料控制器的控制逻辑比较复杂，容易受到噪声、干扰等因素的影响，导致振动控制系统出现不稳定的情况，影响整个粒度分析测量系统的稳定性。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种模拟闭环控制电路及电磁振动给料机，能够实现对电磁振动器的稳定控制，保证物料进样的稳定性。

2、一方面，根据本实用新型实施例的模拟闭环控制电路，包括：

3、加速度获取模块，用于实时采集所述电磁振动给料机的电磁振动器的加速度信息；

4、信号调理模块，与所述加速度获取模块电连接，所述信号调理模块用于提取所述加速度信息中的电压信号和频率信号；

5、锁相模块，与所述信号调理模块电连接，所述锁相模块用于调节所述频率信号的频率，形成驱动频率并输出；

6、驱动电压生成模块，与所述信号调理模块电连接，所述驱动电压生成模块用于调节所述电压信号的电压，形成驱动电压并输出；

7、驱动信号生成模块，分别与所述锁相模块、所述驱动电压生成模块及所述电磁振动器电连接，所述驱动信号生成模块用于根据所述驱动频率和所述驱动电压，生成驱动信号，并将所述驱动信号发送至所述电磁振动器。

8、根据本实用新型的一些实施例，所述加速度获取模块包括加速度传感器。

9、根据本实用新型的一些实施例，所述信号调理模块包括电压信号提取单元和频率信号提取单元；所述电压信号提取单元用于提取所述加速度信息中的所述电压信号，所述频率信号提取单元用于提取所述加速度信息中的所述频率信号。

10、根据本实用新型的一些实施例，所述电压信号提取单元包括：

11、第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端与所述加速度获取模块的输出端电连接；

12、半波整流器，包括第一稳压二极管和第二稳压二极管，所述第一稳压二极管的阳极与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，所述第一稳压二极管的阴极与所述第二稳压二极管的阳极电连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第一稳压二极管和所述第二稳压二极管之间的连接点电连接；

13、第一电容，所述第一电容的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，所述第一电容的第二端与所述第一运算放大器的输出端电连接；

14、第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端与所述第二稳压二极管的阴极电连接，且所述第二运算放大器的同相输入端还通过第一电阻连接第一电源；

15、第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，所述第二电阻的第二端与所述第二运算放大器的反相输入端电连接；

16、第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二电阻的第二端电连接，所述第三电阻的第二端与所述第二运算放大器的输出端电连接；

17、第二电容，与所述第三电阻并联连接；

18、第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第二端电连接，所述第四电阻的第二端与所述驱动电压生成模块的输入端电连接。

19、根据本实用新型的一些实施例，所述频率信号提取单元包括：

20、第三运算放大器，所述第三运算放大器的反相输入端通过第五电阻与所述加速度获取模块的输出端电连接，所述第三运算放大器的同相输入端通过第六电阻连接第二电源；

21、第四运算放大器，所述第四运算放大器的同相输入端与所述加速度获取模块的输出端电连接，所述第四运算放大器的反相输入端与所述第三运算放大器的输出端电连接，所述第四运算放大器的输出端与所述锁相模块的输入端电连接。

22、根据本实用新型的一些实施例，所述锁相模块包括依次电连接的鉴相器、电压控制振荡器和除频器，所述鉴相器用于根据所述频率信号与所述电压控制振荡器的生成信号的相位差，产生控制电压；所述电压控制振荡器用于根据所述控制电压调节所述频率信号的频率；所述除频器用于对所述电压控制振荡器的生成信号进行分频，从而形成所述驱动频率并输出。

23、根据本实用新型的一些实施例，所述驱动电压生成模块包括：

24、第五运算放大器，所述第五运算放大器的同相输入端连接预设电压，所述第五运算放大器的反相输入端通过第七电阻连接所述信号调理模块发送的所述电压信号；

25、第六运算放大器，所述第六运算放大器的同相输入端与所述第五运算放大器的输出端电连接；

26、第七运算放大器，所述第七运算放大器的反相输入端通过第八电阻与所述第六运算放大器的反相输入端电连接，所述第七运算放大器的输出端通过第九电阻连接所述第七运算放大器的同相输入端，所述第七运算放大器的输出端通过第十电阻连接所述第七运算放大器的反相输入端；

27、第十一电阻，所述第十一电阻的第一端连接所述第一电源；

28、第十二电阻，所述第十二电阻的第一端与所述第十一电阻的第二端电连接，所述第十二电阻的第二端接地；所述第十一电阻与所述第十二电阻之间的连接点与所述第七运算放大器的同相输入端电连接；

29、第一三极管，所述第一三极管的基极与所述第六运算放大器的输出端电连接，且所述第一三极管的基极还通过第十三电阻与所述第五运算放大器的输出端电连接，所述第一三极管的集电极连接所述第一电源；

30、第二三极管，所述第二三极管的基极与所述第一三极管的基极电连接，所述第二三极管的发射极与所述第一三极管的发射极电连接，所述第二三极管的集电极接地；

31、第一mos管，所述第一mos管的栅极与所述第一三极管的发射极电连接，所述第一mos管的源极连接所述第一电源，所述第一mos管的漏极与所述驱动信号生成模块电连接；

32、第三稳压二极管，所述第三稳压二极管的阳极接地，所述第三稳压二极管的阴极与所述第一mos管的漏极电连接。

33、根据本实用新型的一些实施例，所述驱动信号生成模块包括：

34、第一触发器，所述第一触发器的输入端连接所述驱动频率；

35、驱动芯片，所述驱动芯片的输入端与所述第一触发器的输出端电连接；

36、第二mos管，所述第二mos管的栅极与所述驱动芯片的第一输出端电连接，所述第二mos管的漏极连接所述驱动电压；

37、第三mos管，所述第三mos管的栅极与所述驱动芯片的第二输出端电连接，所述第三mos管的源极接地，所述第三mos管的漏极与所述第二mos管的源极电连接，且所述第三mos管的漏极与所述第二mos管的源极的连接处用于输出所述驱动信号。

38、另一方面，根据本实用新型实施例的电磁振动给料机，包括如上述方面实施例所述的模拟闭环控制电路。

39、根据本实用新型实施例的模拟闭环控制电路及电磁振动给料机，至少具有如下有益效果：通过在电磁振动器上安装加速度获取模块，能够实时采集电磁振动器的加速度信息并发送给信号调理模块；信号调理模块分析出加速度信息中的频率信号以及电压信号，并分别将频率信号发送给锁相模块，将电压信号发送给驱动电压生成模块；锁相模块通过对比频率信号的频率以及电磁振动给料机的振动频率，来动态调整并输出驱动频率；驱动电压生成模块通过电压信号的电压与电磁振动器的预设电压，来动态调整并输出驱动电压；最后，驱动信号生成模块将驱动频率和驱动电压转换成驱动信号，从而驱动电磁振动器稳定运行。根据本实用新型实施例的模拟闭环控制电路，相较于传统的数字调频振动送料控制器，采用闭环控制方式，能够实现对电磁振动器的实时控制，控制精度更高，控制效果更加稳定，能够保证物料进样的稳定性，从而提高测量结果的准确性；本方案通过硬件电路自动调整振动强度，响应速度更快，能够更加迅速地响应外部环境的变化，提高设备的控制灵活性，使其能够更加稳定地工作。

40、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。