专利名称：一种新型伺服放大器的制作方法
技术领域：
本发明属于一种用于自动调节仪表系统，与电动执行机接口的重要辅助仪器，可与电动单元组合仪表，如DDZ-Ⅱ型或DDZ-Ⅲ型仪表等构成自动调节系统。
一般公知的伺服放大器有磁放大器和无磁放大器两种类型。磁放大器类型的伺服放大器与常用的DKJ、DKZ型电动执行机构配套使用时，有如下缺点制作工艺过程复杂，稳定性差，成本较高;
输出控制电路采用大型金属外壳二极管，单向可控硅组成的交流无触点开关，占据很大的组装空间;
软磁材料性变化大，零点漂移，灵敏度不稳定;
整机增益分散，开关特性不良且调校困难。
已知的无磁放大器类型的伺服放大器尚存在如下缺点;
电路设计与结构工艺水平较低;
动作回差大，平衡性能较差，稳定性欠佳，调校不便;
输入通道隔离电阻不高及输入电阻不标准。
上述类型的已知的伺服放大器用于自动调节系统时，常会造成不同程度的自动调节系统动作失灵，往往影响安全生产，造成事故。
本发明的目的在于设计一种新型伺服放大器，使之电路简练，结构合理，成本低廉，调校方便;稳定性、灵敏度、零点漂移、回差、动作精度和输入通道隔离电阻等项技术性能指标均优于已知的各种类型伺服放大器，并具备自动调节系统故障失灵监控保护功能，以便弥补一般公知的伺服放大器功能上的不足。
本发明的目的是采用如下方法实现的;
本发明采用了电流输入通道高阻隔离、高精度串联式差动放大器，正常工作信号、监控保护信号电压比较器，输出通道双向可控硅交流无触点开关及其触发电路，自动调节系统故障失灵监控保护电路等单元构成整机系统。
本发明的特点是串联式差动放大器的电路失调电压、温度漂移均得以良好补偿，放大器精度高，稳定性好，并具有非常高的等效输入电阻;采用一级隔离差动放大电路，简化了整机电路系统。
在电压比较器电路中，可根据调节系统具体特性，适当调整小信号电压比较器正反馈环节的反馈量，使整机开关输出保持适当的回差，以便防止自动调节系统正常工作时，电动执行机构动作过于频繁。
设置了自动调节系统故障失灵监控保护电路，当自动调节系统发生故障失灵时，能及时发出报警信号，并能使被控对象维持在失灵前的位置，有效地避免因自动调节系统失灵可能造成的损失。
以下将结合附图对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明电子线路原理图。
参照图1，本发明由隔离差动放大器A、电压比较器B、交流无触点开关C、监控保护电路单元D等部分组成。隔离差动放大器A由集成双运算放大器A1、A2，电阻R1-R13等元件构成。R1与R2分别为两个电流输入通道取样电阻，R3与R4为输入电流共模隔离电阻，R11与R12为调零电阻，R13为放大器增益调节电阻。电压比较器B由集成四运算放大器A3-A6，二极管D1-D2，电阻R14-R35、R51-R54等元件构成。其中，A3，D1-D3，R14-R19、R51、R2组成了工作小信号正向电压比较器，A3的“+”输入端经R14接前级输出V01，“-”输入端经R15在R17上取得基准电源+V8的分压+Vl，当V01≥+Vl时A3的输出V02达正值饱和电压。A4、D4-D6，R20-R25、R53、R54组成了工作小信号反向电压比较器，在R23上取得负基准电源-V8的分压-Vl，经R21接至A4的“+”输入端;当前级输出电压V01为负值，经R20作用于A4的“-”输入端，达｜-V01｜≥｜-Vl｜时，A4输出V03为正值饱和电压。
在电压比较器B的电路中，R17和R23用来调整工作小信号正反向阈值参比电压+Vl和-Vl，R29和R34用于调整保护大信号的正反向阈值参比电压+VH和-VH。
交流无触点开关C由三极管T1-T4，单结晶体管Q1、Q2，二极管D13-D18，电容器C1-C4，电阻R36-R47、R55、R56，触发变压器B1、B2，电感L1、L2，双向可控硅SCR1及SCR2等元件组成。当前级输出V02为正电压，经R36使T1导通，T2截止;由Q1、C1、R39、B1等元件组成的触发器工作，可控硅SCR1开通。当V03输出正电压，T3导通T4截止;由Q2、C2、R45、B2等元件组成的触发器工作，使可控硅SCR2开通。
监控保护电路单元D由三极管T5-T7，二极管D19，电阻R48-R50，继电器JK等元件组成。当自动调节器系统出现故障失灵时，保护大信号电压比较器输出V04为正电压，一路经R48、R49、使T5、T6导通，短路了C1、C2，触发电路被封锁，SCR1、SCR2均不能开通。另一路经R50使T7导通，继电器JK吸合，驱动本机外的声、光报警系统。为在万一情况下双向可控硅故障也能被保护，可将JK的两组常闭触点分别串接于SCR1、SCR2输出回路中。还可在C1、C2两端引出控制线，保留“中途限位”功能。
如当自动调节系统的一个信号电流IF由端子P1、P2接入，在隔离差动放大器A的R1上产生电压信号，正极经P5引至A1的“+”输入端，负极经R3接其参考点G。另一信号电流IT由端子P3、P4接入，在R2上产生的电压信号经R6加在A2的“+”输入端。放大器的输出电压V01与两个电流信号之差呈严格的比例关系。当IT＞IF时，V01为正值，IT＜IF时，V01为负值。
本发明整机工作原理如下将本发明对外接线端子P3、P4串接调节器输出电流IT，端子P1、P2串接电动执行机位置反馈电流IF，端子P5、P6分别接在执行机正、反向运转控制回路中，端子P7、P8接声光报警系统。以作为DDZ-Ⅱ型自动调节系统的伺服放大器为例，处于正常工作之中的自动调节系统，当IT＞IF时，隔离差动放大器A输出V01为正电压;达到IT-IF＞0.15mA时，使工作小信号电压比较器输出V02为正电压，T1导通，T2截止，SCR1被触发开通，电动执行机向已定方向运转。位置反馈电流IF随之增大，使IT-IF＜0.15mA，V02变负值，T1截止，T2导通，SCR1关断，执行机停止运转。当输入电流IF＞IT，并达到IF-IT＞0.15mA时，V01的负电压输出使工作小信号电压比较器输出V03为正电压，相反的触发电路工作，SCR2开通，使执行机向着另一方向运转。位置反馈电流跟随减小，在IF-IT＜0.15mA之后，执行机停止。
自动调节系统出现故障失灵时，IT与IF之间必然出现突发性大差值，隔离差动放大器A的输出电压V01远远大于正常工作时的小信号输出，使保护大信号电压比较器输出V04为正电压，驱动保护电路封锁了通道，JK吸合，进入监控保护工作状态。
本发明由于设置了高可靠性、可任意调定的自动调节系统故障失灵监控保护电路，成为一种性能好、实用性强的双功能新型伺服放大器，弥补了一般公知的伺服放大器在功能上的不足。
权利要求
1.一种用于自动调节仪表系统，与电动执行机接口的新型伺服放大器，其特征是该伺服放大器由隔离差动放大器A、电压比较器B、交流无触点开关C、监控保护电路单元D组成，隔离差动放大器A由集成双运算放大器A1、A2，电阻R1-R13等元件构成，电压比较器B由集成四运算放大器A3-A6，二极管D1-D2，电阻R14-R35、R51-54元件构成，交流无触点开关C由三极管T1-T4，单结晶体管Q1、Q2，二极管D13-D18，电容器C1-C4，电阻R36-R47、R55、R56，触发变压器B1、B2，电感L1、L2，双向可控硅SCR1及SCR2元件组成，监控保护电路单元D由三极管T5-T7，二极管D19，电阻R48-R50，继电器JK元件组成。
全文摘要
本发明属于一种用于自动调节仪表系统，与电动执行机接口的重要辅助仪器，可与电动单元组合仪表，如DDZ-型仪表等构成自动调节系统。采用了电流输入通道高阻隔离、高精度串联式差动放大器，正常工作信号、监控保护信号电压比较器、交流无触点开关及其触发电路，自动调节系统故障失灵监控保护电路等单元构成整机系统。
文档编号G05B11/06GK1055248SQ90105078
公开日1991年10月9日 申请日期1990年3月31日 优先权日1990年3月31日
发明者范传明, 肖景春 申请人:大连发电总厂