在本次實(shí)驗(yàn)中，我們利用ccs軟件將dsp接收到的電流采樣信號(hào)在dq坐標(biāo)中顯示成直觀的波形曲線進(jìn)行對(duì)比分析。

　　在用新型電流采樣電路設(shè)計(jì)中，當(dāng)伺服電機(jī)正常工作時(shí)，ir2175的輸入為正弦電壓信號(hào)，po端口輸出頻率為130khz、占空比隨電流大小變化的pwm信號(hào)（如圖3，4，5），其占空比范圍為9%～91%。當(dāng)采樣電阻上的壓降為0時(shí)，輸出信號(hào)的占空比為50%（如圖3所示）；當(dāng)輸入電壓的變化范圍為-260mv～+260mv時(shí)，對(duì)應(yīng)于輸出電壓的變化范圍為9%～91%。當(dāng)采樣電阻上的壓降大于260mv時(shí)，輸出信號(hào)的占空比保持最大值91%（如圖4所示）；輸入小于-260mv時(shí)，輸出占空比保持最小值9%（如圖5所示）。當(dāng)采樣電阻上的壓降超過(guò)-260mv～+260mv時(shí)，ir2175的端輸出一個(gè)典型值為2μs的低電平有效的過(guò)流信號(hào)。

　　通過(guò)對(duì)圖3，4，5的觀察分析，可知，通過(guò)ir2175輸出的pwm波形穩(wěn)定且干擾信號(hào)較少，傳送給dsp的采樣數(shù)據(jù)相對(duì)較為精確。

　　圖3 輸入為0時(shí)，輸出占空比50％

　　圖4 輸入最大260mv，輸出占空比91％

　　圖5 輸入最小-260mv，輸出占空比9％

　　現(xiàn)將兩種電流采樣方案在軟件程序及調(diào)試參數(shù)均相同的情況下采集到的電流信號(hào)波形進(jìn)行對(duì)比，如圖6圖7所示。

　　圖6 常規(guī)電流采樣波形圖

　　圖7 新型電流采樣波形圖

　　用常規(guī)電流采樣電路設(shè)計(jì)所得到的兩路采樣信號(hào)波形曲線如圖6所示，可以看出其為正弦波形，因該波形仍然存在一部分毛刺，故波形不圓滑，因此我們?cè)诖嘶A(chǔ)上加入軟件濾波，成功實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)控制。經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可以實(shí)現(xiàn)電流閉環(huán)。

　　用新型電流采樣電路設(shè)計(jì)所得到的兩路采樣信號(hào)波形曲線如圖7所示，其波形十分平滑，可以不加任何處理直接用作電流環(huán)閉環(huán)。

　　以上兩種電流采樣電路均可以實(shí)現(xiàn)電流環(huán)閉環(huán)，但通過(guò)圖6和圖7的實(shí)驗(yàn)波形圖可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用采樣電阻與線性光耦組成的電流采樣電路時(shí)，易受到外界干擾，需要增加較多的濾波電路并進(jìn)行大量的調(diào)試，且所得的波形不平滑。而使用ir2175組成的采樣電路時(shí)，可以大大簡(jiǎn)化接口電路，又因?yàn)槠漭敵鲂盘?hào)為數(shù)字信號(hào)，可較大程度上減小外界干擾對(duì)其造成的影響，較之前一種設(shè)計(jì)電路更方便，穩(wěn)定，閉環(huán)效果更好。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)使用電流傳感器芯片可以很方便的解決伺服驅(qū)動(dòng)器的電流采集，并且采集到的信號(hào)較為精確，但是在pcb設(shè)計(jì)時(shí)仍要重視高壓與低壓信號(hào)的隔離，并應(yīng)增加適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)電路及濾波電路。

　　作者簡(jiǎn)介

　　郭曉強(qiáng)（1986-） 男，碩士，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造，自動(dòng)化，自動(dòng)控制等。

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