一種防上電沖擊的高壓壓電陶瓷控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防上電沖擊的高壓壓電陶瓷控制器，屬于運(yùn)動控制領(lǐng)域。本發(fā)明包括通訊接口、中央處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、高壓放大器、防上電沖擊電路、高壓輸出端。中央處理器通過通訊接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通訊；數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出指定的控制電壓，經(jīng)高壓放大器放大后進(jìn)入防上電沖擊電路，在高壓輸出端驅(qū)動壓電陶瓷致動器；防上電沖擊電路的核心是耐高壓單刀雙擲繼電器，常閉觸點(diǎn)連接電源地，常開觸點(diǎn)連接高壓放大器輸出，靜觸點(diǎn)連接高壓輸出端；中央處理器通過驅(qū)動繼電器的線圈切換觸點(diǎn)，從而控制高壓輸出。防上電沖擊電路能夠?yàn)V除控制器上電過程中的誤動作信號，可以避免對被控對象的沖擊，從而提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。
【專利說明】—種防上電沖擊的高壓壓電陶瓷控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防上電沖擊的高壓壓電陶瓷控制器，屬于運(yùn)動控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]壓電陶瓷微位移致動器，以其運(yùn)動分辨率高、驅(qū)動力大等特點(diǎn)，在納米測量、精密機(jī)床領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。高壓壓電陶瓷控制器就是用于控制壓電陶瓷微位移致動器的控制裝置。
[0003]傳統(tǒng)高壓壓電陶瓷控制器的組成如圖2所示，包括通訊接口、中央處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、高壓放大器、高壓輸出端。中央處理器通過通訊接口接收控制指令，控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出相應(yīng)的控制信號，該控制信號通過高壓放大器放大后經(jīng)高壓輸出電路輸出到壓電陶瓷致動器，從而控制致動器運(yùn)動。
[0004]傳統(tǒng)高壓壓電陶瓷控制器上電過程中，由于中央處理器尚未初始化，不可避免的會在數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸出端存在高電平脈沖，造成高壓放大器輸出高壓脈沖，該脈沖會對壓電陶瓷致動器造成沖擊，使致動器猛烈跳動，這不僅會影響壓電陶瓷致動器的壽命，而且會對被驅(qū)動對象產(chǎn)生沖擊，影響整個(gè)系統(tǒng)精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決傳統(tǒng)高壓壓電陶瓷控制器的內(nèi)部電路存在上電沖擊風(fēng)險(xiǎn)，會降低壓電陶瓷致動器壽命的缺點(diǎn)，而提供一種防上電沖擊的高壓壓電陶瓷控制器。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明的一種防上電沖擊的高壓壓電陶瓷控制器，包括通訊接口、中央處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、高壓放大器、高壓輸出端，還包括防上電沖擊電路；
[0008]防上電沖擊電路由一個(gè)電磁繼電器構(gòu)成；
[0009]電磁繼電器的控制線圈與中央處理器連接；電磁繼電器的常閉觸點(diǎn)連接電源地；電磁繼電器的常開觸點(diǎn)連接高壓放大器的輸出；電磁繼電器的靜觸點(diǎn)連接高壓輸出端。
[0010]通訊接口與中央處理器連接；
[0011]中央處理器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接；
[0012]數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出連接至高壓放大器。
[0013]工作原理
[0014]防上電沖擊的高壓壓電陶瓷控制器在上電初始化過程中不可避免的存在著各種干擾和誤動作信號，使高壓放大器產(chǎn)生高壓脈沖；
[0015]上電過程中的干擾和誤動作信號持續(xù)時(shí)間短、能量較小，不足以使防上電沖擊電路中的電磁繼電器動作,可以保證上電過程中電磁繼電器處于打開狀態(tài)；因此上電過程中高壓輸出端被連接至電源地，而高壓放大器產(chǎn)生的高壓脈沖無法傳輸?shù)礁邏狠敵龆恕?br> [0016]當(dāng)上電初始化過程完成后，各功能部件均進(jìn)入已知狀態(tài)，中央處理器驅(qū)動電磁繼電器控制線圈，電磁繼電器閉合，使高壓放大器與高壓輸出端連接，則防上電沖擊的高壓壓電陶瓷控制器恢復(fù)成傳統(tǒng)的高壓壓電陶瓷控制器。
[0017]有益效果
[0018]本發(fā)明由于在高壓壓電陶瓷控制器中引入防上電沖擊電路，克服了控制器系統(tǒng)在上電過程中由于系統(tǒng)未初始化而造成的上電沖擊，即可以保護(hù)被驅(qū)動的壓電陶瓷致動器，也提高了整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是一種防上電沖擊高壓壓電陶瓷控制器組成示意圖；
[0020]圖2是傳統(tǒng)高壓壓電陶瓷控制器組成示意圖；
[0021]其中，1-通訊接口、2-中央處理器、3-數(shù)模轉(zhuǎn)換器、4-高壓放大器、5-防上電沖擊電路、6-高壓輸出端。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明。
[0023]實(shí)施例
[0024]本發(fā)明的一種防上電沖擊的高壓壓電陶瓷控制器，如圖1所示，包括通訊接口、中央處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、高壓放大器、高壓輸出端，還包括防上電沖擊電路；
[0025]通訊接口采用MAX232接口芯片；
[0026]中央處理器采用STC12C5610單片機(jī)芯片；
[0027]數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用16位D/A轉(zhuǎn)換器DAC8831 ；
[0028]高壓放大器采用0-200V輸出高壓模塊DW-P201 ；
[0029]防上電沖擊電路采用5V驅(qū)動，耐壓220V的電磁繼電器G6K_2F_Y ；
[0030]高壓輸出端采用BNC插座；
[0031]通訊接口電路、中央處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、高壓放大器依次連接；防上電沖擊電路中的電磁繼電器控制線圈連接至中央處理器，常閉觸點(diǎn)連接電源地；常開觸點(diǎn)連接高壓放大器的輸出；靜觸點(diǎn)連接高壓輸出端。
[0032]工作過程
[0033]高壓壓電陶瓷控制器上電初始化過程中，電磁繼電器不動作，高壓放大器產(chǎn)生的高壓脈沖信號不會傳輸?shù)礁邏狠敵龆恕?br> [0034]上電初始化完成后，各功能部件均進(jìn)入已知狀態(tài)，中央處理器向電磁繼電器的控制線圈發(fā)出控制信號，驅(qū)動電磁繼電器閉合，將高壓放大器連接至高壓輸出端，則高壓輸出端的輸出電壓完全在中央處理器的控制之下。
【權(quán)利要求】
1.一種防上電沖擊的高壓壓電陶瓷控制器，包括通訊接口、中央處理器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、高壓放大器、高壓輸出端，其特征是:還包括防上電沖擊電路； 防上電沖擊電路由一個(gè)電磁繼電器構(gòu)成，其常閉觸點(diǎn)連接電源地，常開觸點(diǎn)連接高壓放大器的輸出，靜觸點(diǎn)連接高壓輸出端，控制線圈受中央處理器控制。 通訊接口與中央處理器連接； 中央處理器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接； 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出連接至高壓放大器。
【文檔編號】G05B19/042GK103676725SQ201310590542
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】李華豐, 朱振宇, 李強(qiáng), 王霽, 張麗娟 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長城計(jì)量測試技術(shù)研究所