電子比例放大器的應(yīng)用

1、電子比例放大器的作用

比例閥放大器就是一個(gè)信號(hào)匹配器，一個(gè)完整的電液比例系統(tǒng)是由電子比例閥和比例放大器共同組成。

比例電磁鐵為了輸出克服彈簧力和液動(dòng)力，必須要有足夠的電流，不同的廠家的比例電磁鐵，最大位移所需的電流值通常在600-3000mA不等,而工業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)通常是0-5v/0-10v/-5-+5v/-10-+10v的電壓信號(hào)或0-20mA/4-20mA電流信號(hào)，控制信號(hào)帶負(fù)載能力很弱，不足以推動(dòng)比例電磁鐵。比例閥放大器起到一個(gè)信號(hào)匹配的作用，接收微弱的控制信號(hào)，輸出比例電磁鐵所需的電流，同時(shí)比例閥放大器加入了各種必要的環(huán)節(jié)，如死區(qū)調(diào)整/增益調(diào)整/斜坡時(shí)間/顫振調(diào)節(jié)等。

2、電子比例放大器的要求

比例放大器是一個(gè)能夠?qū)θ蹼姷目刂菩盘?hào)進(jìn)行整形、運(yùn)算和功率放大的電子控制裝置，對(duì)比例放大器的基本要求是能及時(shí)地產(chǎn)生正確有效的控制信號(hào)。

比例放大器有產(chǎn)生信號(hào)的裝置，還必須有正確無(wú)誤的邏輯控制與信號(hào)處理裝置。產(chǎn)生信號(hào)的幅值和波形都應(yīng)該滿(mǎn)足比例閥的要求，與電-機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置(比例電磁鐵)相匹配。

放大器應(yīng)具有幅值可調(diào)的初始電流功能，可減小比例元件零位死區(qū)的影響;放大器的輸出電流中應(yīng)含有一定頻率和幅值的顫振電流，為減小滯環(huán)的影響;為減小系統(tǒng)啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的沖擊，對(duì)階躍輸入信號(hào)能自動(dòng)生成可調(diào)的斜坡輸入信號(hào)。同時(shí)，由于控制系統(tǒng)中用于處理的電信號(hào)為弱電信號(hào)，而比例電磁鐵的控制功率相對(duì)較高，所以必須用功率放大器進(jìn)行放大。

在比例控制系統(tǒng)中，對(duì)比例控制放大器一般要求：良好的穩(wěn)態(tài)控制特性;動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，頻帶寬;功率放大級(jí)的功耗小;抗干擾能力強(qiáng)，有很好的穩(wěn)定性和可靠性;較強(qiáng)的控制功能;標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化。

1)初始檢查

按電路圖檢查接線(xiàn)，確保電源電壓在容許的范圍內(nèi)，且輸出級(jí)已被接通。

2)零位調(diào)整

由于大多數(shù)放大器存在一調(diào)節(jié)死區(qū)，就是說(shuō)當(dāng)輸入信號(hào)在調(diào)節(jié)死區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，輸出電流信號(hào)始終為零。因此，當(dāng)輸入信號(hào)為零時(shí)調(diào)節(jié)零位電位器是沒(méi)有效果的。正確的方法是由0V開(kāi)始逐漸增加輸入信號(hào)，觀測(cè)比例電磁鐵兩端電壓，當(dāng)其產(chǎn)生跳變時(shí)說(shuō)明輸入信號(hào)已越過(guò)零位調(diào)節(jié)死區(qū)，此時(shí)保持輸入信號(hào)不變調(diào)節(jié)零位電位器，直到電子比例閥所控制的物理量(如壓力、流量或執(zhí)行器速度)達(dá)到所需的最小值即可。對(duì)壓力閥用放大器，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，直到壓力發(fā)生變化并得到所需的最小壓力。對(duì)節(jié)流、流量閥用放大器，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，直到執(zhí)行機(jī)構(gòu)有明顯的運(yùn)動(dòng)，然后反向旋轉(zhuǎn)電位器，直到執(zhí)行機(jī)構(gòu)剛好停止為止。對(duì)方向閥用放大器，通過(guò)調(diào)整調(diào)零電位器，使控制機(jī)構(gòu)在兩個(gè)操縱方向的運(yùn)動(dòng)對(duì)稱(chēng)。

3)靈敏度調(diào)整

在零位調(diào)整完畢以后，將比例放大器的輸入設(shè)置值信號(hào)增加至信號(hào)源所能提供的最大值(一般是±10V或20mA)，然后調(diào)節(jié)靈敏度電位器，使比例閥所控制的物理量(如壓力、流量或執(zhí)行器速度)達(dá)到所需要的最大值即可。對(duì)控制比例壓力閥的放大器，通過(guò)調(diào)整靈敏度電位器，可使閥建立所需的最大壓力。對(duì)比例節(jié)流閥、流量閥和比例方向閥而言，可調(diào)定所需的閥的最大控制開(kāi)度，即執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最大速度。

4)斜坡

通過(guò)調(diào)整斜坡信號(hào)發(fā)生器電位器，調(diào)節(jié)斜坡時(shí)間，即壓力或流量的變化率，直到達(dá)到所要求的平穩(wěn)度為止。

通常，對(duì)比例控制放大器而言，除零位(初始設(shè)定值)、靈敏度(Pmax，qmax)和斜坡時(shí)間可在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行必要的調(diào)整外，其他諸如顫振信號(hào)幅值、頻率、調(diào)節(jié)器參數(shù)等在出廠時(shí)均已調(diào)整好，不應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)再次調(diào)整，以免引起故障。