專利名稱：電動(dòng)輪椅車速度信號(hào)載波傳遞電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種電動(dòng)輪椅車速度信號(hào)載波傳遞電路，屬電子技術(shù)。使用這種方法能 夠解決現(xiàn)有電動(dòng)輪椅車因?yàn)樗俣刃盘?hào)傳遞困難只好開環(huán)控制的難題，可用于電動(dòng)輪椅車、電 動(dòng)代步車的設(shè)計(jì)和制造。
背景技術(shù)：
在電動(dòng)輪椅車和電動(dòng)代步車中，都使用了電壓較低的直流電瓶作為供電電源。為 了實(shí)現(xiàn)速度的連續(xù)無(wú)級(jí)控制，都采用了脈寬調(diào)速的控制方案，運(yùn)行中的直流電機(jī)兩端的工作 電壓為開關(guān)狀態(tài)下斷續(xù)波形，這樣不能通過(guò)采樣電機(jī)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)實(shí)現(xiàn)電機(jī)速度測(cè)量，目前 也有利用檢測(cè)電機(jī)電流，再通過(guò)公式計(jì)算間接測(cè)量速度的方案，但是由于牽涉到電機(jī)的制造 特性，電機(jī)運(yùn)行中溫度變化都會(huì)引起參數(shù)變化，使得這種間接測(cè)量方法很難應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品 中。為了提高實(shí)用性和耐用性，現(xiàn)有的電動(dòng)輪椅車和代步車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置都做成了一體化 的整體結(jié)構(gòu)，也就不能外加速度傳感器。所以現(xiàn)有的電動(dòng)輪椅車和代步車的速度調(diào)節(jié)和運(yùn)行 幾乎都是采用開環(huán)控制，控制性能完全靠各種參數(shù)的配合調(diào)試來(lái)實(shí)現(xiàn)，不能兼顧各種路況和 運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種電動(dòng)輪椅車速度信號(hào)載波傳遞電路，本發(fā)明的方案是 在電機(jī)總成中將速度信號(hào)取出來(lái)以后通過(guò)調(diào)制電路調(diào)制在剎車器的連接線路中，在控制器中 通過(guò)解調(diào)電路將速度信號(hào)還原出來(lái)，再送到控制電路對(duì)電機(jī)速度實(shí)施閉環(huán)控制。由光電耦合器IC1、開關(guān)管Q1和周邊元件組成速度信號(hào)的調(diào)制電路，由串連取樣電阻R5、三極管Q2、 Q3和周邊元件組成速度信號(hào)的解調(diào)電路。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是通過(guò)這套調(diào)制和解調(diào)電路可以 利用電動(dòng)輪椅車剎車器現(xiàn)有的兩根連接線傳遞輪椅車的速度信號(hào)，解決了現(xiàn)有電動(dòng)輪椅車因 為速度信號(hào)傳遞困難只好開環(huán)控制的難題。形成一種電路簡(jiǎn)單、生產(chǎn)容易、可靠性高、可以 顯著提高輪椅車控制器性能的單元線路。可用于電動(dòng)輪椅車、電動(dòng)代步車的設(shè)計(jì)和制造。


附圖是本發(fā)明的電路原理圖。在圖中，l是測(cè)速用的霍爾元件，2是調(diào)制電路，3是解調(diào)電路，A是安裝在電機(jī)軸上的 測(cè)速磁鋼。調(diào)制電路由光電耦合器IC1、開關(guān)管Q1和周邊元件組成，解調(diào)電路由串連取樣電阻R5、 三極管Q2、 Q3和周邊元件組成，調(diào)制電路中的穩(wěn)壓管Dl、電容器Cl和降壓電阻Rl組成 十5V電源，提供給調(diào)制電路工作的電源。
具體實(shí)施方式
在調(diào)制電路中，光電耦合器IC1輸入端的發(fā)光管陽(yáng)極連接到限流電阻R4 的一端，發(fā)光管陰極連接在霍爾元件的輸出端，限流電阻R4的另外一端連接在+5V電源上； IC1輸出端的集電極連接在開關(guān)管Ql的基極和偏置電阻R3的一端，IC1輸出端的發(fā)射極與 Ql的發(fā)射極相連，開關(guān)管Q1的集電極和發(fā)射極之間并聯(lián)了一個(gè)電流取樣電阻R2，并聯(lián)起來(lái) 的Ql和R2串聯(lián)在剎車線圈Ll的回路中。解調(diào)電路中有一個(gè)串連取樣電阻R5串聯(lián)在剎車線圈的開關(guān)電路S1中，在這個(gè)電阻的非 接地端和三極管基極之間有一個(gè)電容器隔離R5中的直流信號(hào)，在電容器C2的左面，連接了 一個(gè)由Q2、 Q3和周邊元件組成的信號(hào)放大和處理電路，其中Q2的基極連接一個(gè)偏置電阻 R6，提供給Q2的正常工作電流Q2的集電極連接到負(fù)載電阻R7和Q3的基極偏置電阻R8， 輸出信號(hào)處理三極管Q3的基極連接著偏置電阻R8, Q3集電極連接到負(fù)載電阻R9的一端， 同時(shí)向外輸出信號(hào)給后續(xù)控制電路。當(dāng)電動(dòng)輪椅車運(yùn)行工作時(shí)，控制器中的剎車開關(guān)Sl處于閉合狀態(tài)，由于取樣電阻R5、 R2阻值很小，24V電源加到了剎車器L1的兩端，剎車器銜鐵吸合，電機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，安 裝在電機(jī)軸上的磁鋼A同步轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾元件1輸出相對(duì)應(yīng)的開關(guān)信號(hào)，使光電耦合器IC1的 輸入發(fā)光二極管間歇發(fā)光，耦合到輸出端的片內(nèi)三極管也間歇導(dǎo)通與截止。當(dāng)IC1的片內(nèi)三 極管處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，開關(guān)三極管Ql處于截止?fàn)顟B(tài)，剎車器中的電流流過(guò)R2;當(dāng)IC1的片 內(nèi)三極管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，開關(guān)三極管Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)，剎車器中的電流直接通過(guò)Q1的集 電極和發(fā)射極。Ql的導(dǎo)通與截止使R2被間歇串入剎車器回路中，導(dǎo)致剎車器中的電流發(fā)生 變化，這個(gè)變化的電流流過(guò)取樣電阻R5時(shí)，R5兩端的電壓也發(fā)生變化，因?yàn)镽2、 R5阻值 很小，在R5兩端的電壓幅度也很小，通過(guò)C5耦合到Q2的基極，由Q2放大到足夠的幅度 經(jīng)過(guò)R8送到輸出三極管Q3的基極，使Q3處于導(dǎo)通與截止的開關(guān)狀態(tài)，從而輸出圖中的波 形。由此可見，向外輸出的這個(gè)開關(guān)信號(hào)就是電機(jī)旋轉(zhuǎn)的信號(hào)，可以供給后續(xù)控制電路(比 如單片機(jī)電路)十分方便地實(shí)施負(fù)反饋調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況和位置的閉環(huán)控制。通過(guò) 這樣一套調(diào)制解調(diào)電路，在不改變現(xiàn)有電動(dòng)輪椅車的電機(jī)總成結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)速度的精確測(cè)量，極大方便了電動(dòng)輪椅車的速度和位置控制，從而大幅度提高電動(dòng)輪椅車的性 能。這個(gè)電路還可以應(yīng)用到電動(dòng)代步車的控制。
權(quán)利要求
1. 一種電動(dòng)輪椅車速度信號(hào)載波傳遞電路，是包括了速度信號(hào)的調(diào)制電路和解調(diào)電路由光電耦合器IC1、開關(guān)管Q1和周邊元件組成速度信號(hào)的調(diào)制電路，由三極管Q2、Q3和周邊元件組成速度信號(hào)的解調(diào)電路，由穩(wěn)壓管D1、電容器C1和降壓電阻R1組成調(diào)制電路的+5V電源。其特征在于在調(diào)制電路中，光電耦合器IC1輸入端的發(fā)光管陽(yáng)極連接到限流電阻R4的一端，發(fā)光管陰極連接在霍爾元件的輸出端，限流電阻R4的另外一端連接在+5V電源上；IC1輸出端的集電極連接在開關(guān)管Q1的基極和偏置電阻R3的一端，IC1輸出端的發(fā)射極與Q1的發(fā)射極相連，開關(guān)管Q1的集電極和發(fā)射極之間并聯(lián)了一個(gè)電流取樣電阻R2，并聯(lián)起來(lái)的Q1和R2串聯(lián)在剎車線圈L1的回路中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種電動(dòng)輪椅車速度信號(hào)載波傳遞電路，其特征在于所述的解調(diào)電 路中有一個(gè)串連取樣電阻R5串聯(lián)在剎車線圈的開關(guān)電路S1中，在這個(gè)電阻的非接地端和三 機(jī)管基極之間有一個(gè)電容器隔離R5中的直流信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動(dòng)輪椅車速度信號(hào)的載波傳遞電路，是包括了速度信號(hào)的調(diào)制電路和解調(diào)電路由光電耦合器IC1、開關(guān)管Q1和周邊元件組成速度信號(hào)的調(diào)制電路，由電阻R5、三極管Q2、Q3和周邊元件組成速度信號(hào)的解調(diào)電路。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是通過(guò)這套調(diào)制和解調(diào)電路可以利用電動(dòng)輪椅車剎車器現(xiàn)有的兩根連接線傳遞輪椅車的速度信號(hào)，解決了現(xiàn)有電動(dòng)輪椅車因?yàn)樗俣刃盘?hào)傳遞困難只好開環(huán)控制的難題。本發(fā)明電路簡(jiǎn)單、生產(chǎn)容易、可靠性高、可以顯著提高輪椅車控制器的控制性能。可用于電動(dòng)輪椅車、電動(dòng)代步車的電路設(shè)計(jì)和制造。
文檔編號(hào)G01P3/44GK101281210SQ20071003917
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者震 周, 段明壽, 鄭立松, 濤 鐘, 黃國(guó)慶 申請(qǐng)人:上海瑞可運(yùn)動(dòng)器材有限公司