CN101533044A

CN101533044A - 血浆分离器用变频器的电压检测装置

Info

Publication number: CN101533044A
Application number: CN200910020478A
Authority: CN
Inventors: 张洪霞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2009-09-16

Abstract

血浆分离器用变频器的电压检测装置，涉及一种变频器的电压检测装置，特别涉及一种血浆分离器用变频器的电压检测装置。它包括用于进行分压的分压模块、用于对所述分压模块分压后的电压信号进行电阻匹配和隔离的匹配模块、将所述匹配模块输出的电压信号转换成数字信号并传输的A/D转换模块及将所述A/D转换模块输出的数字信号传输给变频器控制芯片的串行数据传输模块，所述A/D转换模块包括一两通道8位的A/D转换芯片，所述A/D转换芯片内置有振荡器。改进了目前变频器母线电压检测的不足，使血浆分离器控制更为安全、可靠。

Description

血浆分离器用变频器的电压检测装置

技术领域

本发明涉及一种变频器的电压检测装置，特别涉及一种血浆分离器用变频器的电压检测装置。

背景技术

血浆分离器，是一种快速将血液中的血浆分离出来的设备。在医学、生物学等领域被广泛应用。血浆分离器是利用离心机的原理分离血浆。离心机是一种用于分离样品、试剂的仪器，采用电机驱动，利用电机带动装有样品的转子进行旋转，产生离心力，不同比重的物质在离心力的作用下相互分离，转速越高，离心力越大；要保持样本分离结果不被破坏，减小噪声，就需要在离心过程中确保转速平稳；因此，作为电机控制核心部件的变频器的好坏将直接影响血浆分离器的离心效果及其安全特性。

电压检测是变频器的重要参数之一，在实际应用中，由于电网电压是在不停的波动，如果不加以处理，会给变频器的正常运行带来严重后果。我们知道变频器本身带有多条上升下降V/F曲线，它们应用于不同的使用场合，单从曲线本身来说，我们就可以看出来某一频率对应一固定电压(这里的频率和电压指的是变频器的输出频率和输出电压)，而输出电压幅值取决于输入交流电经过整流滤波后的直流母线电压，这就产生了一个问题，在其他条件不变的情况下，如果输入电压发生波动，那么输出电压的幅值将出现波动，也就是说在输出相同频率的时候，输出电压将出现波动，那将会出现两种情况：一种是励磁不够，输出最大转矩变小，在重载时有可能启动不了，导致电机发热；另外一种是输出电压偏大，导致电机发热，或发生更严重的事件，以上两种情况都会对电机的工作寿命造成严重伤害。

故此，电压检测的重要性就不言而喻啦，他不但关乎变频器本身的安全，而且与血浆分离器的离心效果和安全特性有关。

目前，这类变频器的电压检测主要采用通过分压电阻进行分压，然后经过中间环节直接送到控制芯片进行监测，其具有如下缺陷：

1、由于他们是共地的，如果母线地上通过大的电流或者有很大的干扰信号流过时，很有可能会流入到控制芯片中，导致控制芯片出现错误或者烧毁，存在安全隐患；

2、由于电压在经过电阻分压后，又经过若干中间环节才送到芯片中，在这个过程中很可能会引进一些干扰信号，致使结果有误差，从而得出错误的结论。

显然，现有的这种电压检测方式不能使人满意。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种血浆分离器用变频器的电压检测装置，改进目前变频器母线电压检测的不足，使血浆分离器控制更为安全、可靠。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种血浆分离器用变频器的电压检测装置，它包括用于进行分压的分压模块、用于对所述分压模块分压后的电压信号进行电阻匹配和隔离的匹配模块、将所述匹配模块输出的电压信号转换成数字信号并传输的A/D转换模块及将所述A/D转换模块输出的数字信号传输给变频器控制芯片的串行数据传输模块。

在本发明中，所述血浆分离器用变频器的电压检测装置还包括一由所述变频器控制芯片传输脉冲信号来控制所述A/D转换模块复位的复位模块。

所述A/D转换模块包括一两通道8位的A/D转换芯片，所述A/D转换芯片内置有振荡器。

本发明的血浆分离器用变频器的电压检测电路，电压采样信号经所述分压模块分压，由所述匹配模块进行电阻匹配和隔离，接着输入到所述A/D转换模块进行A/D转换，计算得出的数字信号通过串行数据传输模块进行隔离，最后送到所述变频器控制芯片进行处理，减少中间环节，有利于得到更准确的数据，对电路进行隔离，保护了控制芯片(当发生突发事件时，能有效的降低损失)，满足了血浆分离器本身对安全、稳定的严格要求，实现本发明的目的。

附图说明

图1为本发明的血浆分离器用变频器的电压检测电路的结构框图；

图2为本发明的血浆分离器用变频器的电压检测电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种血浆分离器用变频器的电压检测装置，它由分压模块1、匹配模块2、A/D转换模块3、串行数据传输模块4及复位模块5构成，分压模块1依次连接匹配模块2和A/D转换模块3，A/D转换模块3分别连接串行数据传输模块4和复位模块5，串行数据传输模块4和复位模块5连接到变频器的控制芯片中。

如图2所示，分压模块1由电阻R1～R6和电容C1构成，电阻R1、R2、R3、R4依次互相连接，电阻R4的另一端分别连接电阻R5、R6和电容C1，电阻R5和电容C1的另一端互相连接后接地，电阻R6的另一端接入匹配模块2；电压采样信号经电阻R1、R2、R3、R4、R5进行分压，并通过电阻R6传输给匹配模块2。

匹配模块2由运算放大器U1A和电容C2构成，运算放大器U1A的分别连接电容C2和+5V电源，电容C2的另一端接地，运算放大器U1A的4脚接地，2脚与1脚互相连接；分压模块1中的电阻R6与运算放大器U1A中的3脚连接，通过运算放大器U1A对分压模块1分压后的电压信号进行电阻匹配和隔离。

A/D转换模块3由A/D转换芯片U2、电阻R7和电容C3、C4构成，芯片U2的2脚分别连接电容C3和+5V电源，电容C3的另一端接地，芯片U2的4脚分别连接电容C4和电阻R7，电容C4的另一端接地，芯片U2的7、8脚连接到复位模块5，芯片U2的5脚连接到串行数据传输模块4；匹配模块2输出的电压信号通过电阻R7输入A/D转换芯片U2，由A/D转换芯片U2转换成数字信号并传输给串行数据传输模块4；A/D转换芯片U2，所述A/D转换芯片内置有振荡器。

串行数据传输模块4由电阻R8、R11、电容C6和光耦O2构成，光耦O2的1脚分别连接电阻R8和电容C6，电容C6的另一端与光耦O2的2脚连接后接地，光耦O2的3脚接地，光耦的4脚通过电阻R11连接电源+5V，光耦O2的4脚连接变频器的控制芯片；电阻R8的另一端与A/D转换模块3的A/D转换芯片U2的5脚连接，A/D转换模块3输出的数字信号由串行数据传输模块4通过光耦O2传输给变频器的控制芯片，使A/D转换模块3和后续处理部分进行了完全隔离。

复位模块5由电阻R9、R10、电容C5、C112和光耦O1构成，光耦O1的3脚分别连接电阻R9和电容C5，电容C5的另一端与光耦O1的4脚连接后接地，电阻R9的另一端接+5V电源，光耦O1的2脚分别连接电容C112和接地，电容C112的另一端连接光耦O1的1脚，光耦O1的1脚通过电阻R10连接变频器的控制芯片；电容C5的两端分别连接在A/D转换模块3的A/D转换芯片U2的7、8脚，在传输数据出现异常时，变频器的控制芯片可以发送脉冲，通过复位模块5的光耦O1传输脉冲信号使A/D转换芯片U2复位。

工作时，电压采样信号经过由运算放大器U1A构成的匹配模块2输入到A/D转换模块3的A/D转换芯片U2的A/D输入口(芯片U2的4脚)进行A/D转换，通过芯片U2的5脚输出串行数字信号到串行数据传输模块4的光耦O2，接着传输到变频器的控制芯片进行处理。

A/D转换芯片U2的8脚为复位脚，为了得到更准确的数据和防止A/D转换芯片U2出现错误，利用复位脚，可以由变频器的控制芯片进行控制，控制A/D转换芯片U2复位。

本发明中，当母线电压出现波动时，电压采样信号也将随着出现波动，经过A/D转换模块3的A/D转换，其变化量将迅速并且准确的传输到变频器的控制芯片中进行处理，通过改变占空比等手段来抵消电压波动带来的影响。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1、血浆分离器用变频器的电压检测装置，其特征在于，它包括用于进行分压的分压模块、用于对所述分压模块分压后的电压信号进行电阻匹配和隔离的匹配模块、将所述匹配模块输出的电压信号转换成数字信号并传输的A/D转换模块及将所述A/D转换模块输出的数字信号传输给变频器控制芯片的串行数据传输模块，所述A/D转换模块包括一两通道8位的A/D转换芯片，所述A/D转换芯片内置有振荡器。

2、如权利要求1所述的血浆分离器用变频器的电压检测装置，其特征在于，所述血浆分离器用变频器的电压检测装置还包括一由所述变频器控制芯片传输脉冲信号来控制所述A/D转换模块复位的复位模块，所述复位模块由电阻R9、R10、电容C5、C112和光耦O1构成，光耦O1的3脚分别连接电阻R9和电容C5，电容C5的另一端与光耦O1的4脚连接后接地，电阻R9的另一端接+5V电源，光耦O1的2脚分别连接电容C112和接地，电容C112的另一端连接光耦O1的1脚，光耦O1的1脚通过电阻R10连接变频器的控制芯片。

3、如权利要求1所述的血浆分离器用变频器的电压检测装置，其特征在于，所述分压模块由电阻R1～R6和电容C1构成，电阻R1、R2、R3、R4依次互相连接，电阻R4的另一端分别连接电阻R5、R6和电容C1，电阻R5和电容C1的另一端互相连接后接地，电阻R6的另一端接入所述匹配模块。

4、如权利要求1所述的血浆分离器用变频器的电压检测装置，其特征在于，所述匹配模块由运算放大器U1A和电容C2构成，运算放大器U1A的分别连接电容C2和+5V电源，电容C2的另一端接地，运算放大器U1A的4脚接地，2脚与1脚互相连接。