CN2836027Y - 屏蔽门电机绕组电流检测电路 - Google Patents

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熊建明
朱卫平
彭海龙
苏武强
刘晓东
杨宇华
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Shenzhen Fangda Automation System Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型涉及一种屏蔽门电机绕组电流检测电路，包括分压电路、滤波电路、隔离放大电路以及差分放大电路，屏蔽门电机绕组电流信号经屏蔽门的集成电机驱动芯片转换为电压信号后，经分压电路和滤波电路输入到隔离放大电路的一个输入端，该隔离放大电路的另一个输入端接地，隔离放大电路的两个差分信号输出端分别连接差分放大电路的两输入端，经过差分放大电路处理后的电压信号，再输入中央处理器进行模数(A/D)转换。本实用新型可准确方便地检测屏蔽门电机绕组电流值的大小，并将所检测到的电流信号转换成对应的电压信号，便于中央处理器进行处理，从而准确地判断屏蔽门的运行状态，及时启动相应措施，保证屏蔽门可靠运行。

Description

屏蔽门电机绕组电流检测电路
技术领域
本实用新型涉及屏蔽门技术领域，特别是涉及一种屏蔽门电机绕组电流检测电路。
背景技术
屏蔽门在执行关门的运动过程中，需要对其直流无刷电机线圈绕组的工作电流进行实时检测，使得当屏蔽门遇到障碍物时，能够及时采取相应“遇夹静止”或“遇夹回弹”等措施，避免夹伤乘客。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种屏蔽门电机绕组电流检测电路，以准确方便地检测屏蔽门电机绕组的电流，便于能够利用所检测的电流信号，准确判断屏蔽门运行状态，及时启动相应措施，保证屏蔽门可靠运行。
本实用新型提供一种屏蔽门电机绕组电流检测电路，包括分压电路、滤波电路、隔离放大电路以及差分放大电路，屏蔽门电机绕组电流信号经屏蔽门的集成电机驱动芯片转换为电压信号，经所述分压电路和所述滤波电路输入到所述隔离放大电路的一个输入端，该隔离放大电路的另一个输入端接地，隔离放大电路的两个差分信号输出端分别接所述差分放大电路的两输入端，该差分放大电路的输出端作为电机绕组的电流检测端。
所述分压电路包括串联连接的第一电阻、第二电阻，其一端为信号输入端，另一端接地；所述滤波电路包括第一电容及第三电阻和第二电容、第三电容构成的∏形滤波电路，其中第一电容并联于所述分压电路的第一电阻、第二电阻的两端，第三电阻和第二电容、第三电容构成∏形滤波电路并联于第二电阻的两端。
所述差分放大电路包括运算放大器，该运算放大器的反相输入端经电阻接隔离放大电路的差分信号负输出端，并经反馈电阻接运算放大器的输出端；正相输入端经电阻接隔离放大器的差分信号正输出端，并经第五电阻接地；输出端作为电机绕组的电流检测端。
所述反馈电阻并联有第四电容，所述第五电阻并联有第五电容。
所述差分放大电路的输出端的输出信号经模/数转换后作为电流检测信号。
所述运算放大器为LMC7101芯片。
所述隔离放大电路为HCPL7840芯片。
实施本实用新型，可准确方便地检测屏蔽门电机绕组电流值的大小，并能够将所检测的电流信号转换成对应的电压信号，便于中央处理器进行处理，从而准确判断屏蔽门运行状态，及时启动相应措施，保证屏蔽门可靠运行，例如准确判断屏蔽门是否遇到障碍物，及时启动“遇夹静止”或“遇夹回弹”措施，实时控制屏蔽门，避免夹伤乘客；以及根据该所检测的电流信号判断电机障碍，及时发出报警信号并传送至上位系统等。此外，本实用新型因在电气上与屏蔽门的直流无刷电机采用光电转换电路，与电机完全电气隔离，避免了电机产生的噪音对电路及上位系统产生影响。
附图说明
图1为本实用新型屏蔽门电机绕组电流检测电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型屏蔽门电机绕组电流检测电路包括分压电路1、滤波电路2、隔离放大电路3以及差分放大电路4。
其中分压电路1包括串接的第一电阻R1、第二电阻R2，其一端为信号输入端，另一端接地。
滤波电路2包括第一电容C1及第三电阻R3和第二、第三电容C2、C3构成的∏形滤波电路，其中第一电容C1并联于分压电路1的第一、第二电阻R1、R2两端，第三电阻R3和第二、第三电容C2、C3构成∏形滤波电路并联于第二电阻R2的两端，滤波电路2的输出端接入隔离放大电路3的正输入端IN+。
在本实施例中，该隔离放大电路3采用HCPL7840芯片实现，其负输入端IN-接地，其两差分信号输出端VOUT+、VOUT-接入差分放大电路4。
该差分放大电路4包括运算放大器A，该运算放大器A的反相输入端经电阻接隔离放大电路3的差分信号负输出端VOUT-，并经反馈电阻R4接到运算放大器A的输出端，该反馈电阻R4并联一第四电容C4，用于消除差分放大器4的输出纹波；正相输入端经电阻接隔离放大器3的差分信号正输出端VOUT+，并经并联的第五电阻R5和第五电容C5接地，该第五电阻R5的取值与反馈电阻R4相同，第五电容C5也是用于消除差分放大器4的输出纹波；输出端经第六电阻R6输出检测信号，作为电流检测端B。在本实施例中，该运算放大器A采用LMC7101芯片实现。
检测时，屏蔽门电机绕组的电流先经屏蔽门的集成电机驱动芯片U1转换为微弱的电压信号I-DT，再作为输入信号，输入屏蔽门电机绕组电流检测电路的输入端。该输入的电压信号I-DT与屏蔽门电机绕组的电流成正比。输入信号I-DT经分压电路1分压电阻R1、R2分压，再由滤波电路2滤波，去除高次谐波后，输入隔离放大电路3的正输入端IN+。隔离放大电路3将输入信号隔离放大，得到两路差分信号VOUT+及VOUT-，输入差分放大电路4，由该差分放大电路4将差分信号的差值放大，得到一个随输入的电压信号I-DT成比例变化，即随电机绕组电流成比例变化的模拟电压值，从电流检测端B输出。该模拟电压值可作为检测信号输入中央处理器，经中央处理器模/数转换后，被检测。
对屏蔽门进行控制时，可以先设定输入的电流信号(或电压信号)的正常工作范围以及表明其遇到障碍物时的一门限值，利用本实用新型屏蔽门电机绕组电流检测电路检测电流信号(或电压信号)，当测得信号大于门限值时，表示屏蔽门遇到障碍物，需要启动“遇夹静止”或“遇夹回弹”，以实时控制屏蔽门，避免夹伤乘客，保证系统可靠工作。若该信号长时间大于门限值，则可视为电机障碍，发出报警信号并传送至上位系统。
此外，本实用新型因在电气上与屏蔽门的直流无刷电机采用光电转换电路(采用HCPL7840芯片等实现方式)，与电机完全电气隔离，避免了电机产生的噪音对运算电路及上位系统产生影响。

Claims (7)

1、一种屏蔽门电机绕组电流检测电路，其特征在于，包括分压电路、滤波电路、隔离放大电路以及差分放大电路，屏蔽门电机绕组电流信号经屏蔽门的集成电机驱动芯片转换为电压信号，经所述分压电路和所述滤波电路输入到所述隔离放大电路的一个输入端，该隔离放大电路的另一个输入端接地，隔离放大电路的两个差分信号输出端分别接所述差分放大电路的两输入端，该差分放大电路的输出端作为电机绕组的电流检测端。
2、根据权利要求1所述的屏蔽门电机绕组电流检测电路，其特征在于，所述分压电路包括串联连接的第一电阻、第二电阻，其一端为信号输入端，另一端接地；所述滤波电路包括第一电容及第三电阻和第二电容、第三电容构成的П形滤波电路，其中第一电容并联于所述分压电路的第一电阻、第二电阻的两端，第三电阻和第二电容、第三电容构成П形滤波电路并联于第二电阻的两端。
3、根据权利要求1所述的屏蔽门电机绕组电流检测电路，其特征在于，所述差分放大电路包括运算放大器，该运算放大器的反相输入端经电阻接隔离放大电路的差分信号负输出端，并经反馈电阻接运算放大器的输出端；正相输入端经电阻接隔离放大器的差分信号正输出端，并经第五电阻接地；输出端作为电机绕组的电流检测端。
4、根据权利要求3所述的屏蔽门电机绕组电流检测电路，其特征在于，所述反馈电阻并联有第四电容，所述第五电阻并联有第五电容。
5、根据权利要求1所述的屏蔽门电机绕组电流检测电路，其特征在于，所述差分放大电路的输出端的输出信号经模/数转换后作为电流检测信号。
6、根据权利要求3所述的屏蔽门电机绕组电流检测电路，其特征在于，所述运算放大器为LMC7101芯片。
7、根据权利要求1至6之一所述的屏蔽门电机绕组电流检测电路，其特征在于，所述隔离放大电路为HCPL7840芯片。
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