专利名称：一种离心机用变频器的电压检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变频器的电压检测装置，特别涉及一种能完全将电 压信号与控制芯片隔离的离心机用变频器的电压检测装置。
背景技术：
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离心机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，他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�。谥卦厥庇锌赡芷舳涣耍贾� 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， 而且与离心机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。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种离心机用变频器的电压检 测装置，改进目前变频器母线电压检测的不足，使离心机控制更为安全、可罪。
本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现 一种离心机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�？�、用于对所述分压�？榉盅购蟮牡缪剐藕沤械缱杵ヅ浜透衾� 的匹配�？�、将所述匹配�？槭涑龅牡缪剐藕抛怀墒中藕挪⒋涞腁/D
转换模块及将所述A/D转换�？槭涑龅氖中藕糯涓淦灯骺刂菩酒拇� 行数据传输�？�。
在本实用新型中，所述离心机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�？�。
所述A/D转换�？榘ㄒ涣酵ǖ�8位的A/D转换芯片，所述A/D转换 芯片内置有振荡器。
本实用新型的离心机用变频器的电压检测电路，电压采样信号经所述分 压�？榉盅梗伤銎ヅ淠？榻械缱杵ヅ浜透衾耄幼攀淙氲剿鯝/D转 换�？榻蠥/D转换，计算得出的数字信号通过串行数据传输�？榻懈衾耄� 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)，满足了离心机本身对安全、稳定的严格要求，实现本实用新型的 目的。
图1为本实用新型的离心机用变频器的电压检测电路的结构框图； 图2为本实用新型的离心机用变频器的电压检测电路的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、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，进一步阐述本实用新型。
如图1所示， 一种离心机用变频器的电压检测装置，它由分压�？�1、 匹配�？�2、 A/D转换�？�3、串行数据传输�？�4及复位�？�5构成，分压 模块1依次连接匹配�？�2和A/D转换�？�3， A/D转换模块3分别连接串 行数据传输�？�4和复位�？�5，串行数据传输�？�4和复位�？�5连接到 变频器的控制芯片中。
如图2所示，分压�？閘由电阻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�？�2。
匹配�？�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�？�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�？�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�？�5，芯片U2的5脚连接到串行数据传输�？�4;匹配 �？�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�？�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�？�4由电阻R8、 Rll、电容C6和光耦02构成，光耦 02的1脚分别连接电阻R8和电容C6，电容C6的另一端与光耦02的2脚连接后接地，光耦02的3脚接地，光耦的4脚通过电阻Rll连接电源+5V， 光耦02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�？�3输出的数字信号由串行数 据传输�？�4通过光耦02传输给变频器的控制芯片，使A/D转换�？�3和 后续处理部分进行了完全隔离。
复位�？�5由电阻R9、 RIO、电容C5、 C112和光耦01构成，光耦01 的3脚分别连接电阻R9和电容C5，电容C5的另一端与光耦Ol的4脚连接 后接地，电阻R9的另一端接+5V电源，光耦Ol的2脚分别连接电容C112 和接地，电容C112的另一端连接光耦01的1脚，光耦Ol的l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�？�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01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�？�4的 光耦02，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。
本实用新型中，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�？�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实用新型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，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围 的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求 保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。
权利要求1、一种离心机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�？�、用于对所述分压�？榉盅购蟮牡缪剐藕沤械缱杵ヅ浜透衾氲钠ヅ淠？�、将所述匹配�？槭涑龅牡缪剐藕抛怀墒中藕挪⒋涞腁/D转换�？榧敖鯝/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�？�。
2、 如权利要求l所述的电压检测装置，其特征在于，所述离心机用变频 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�？楦次坏母次荒？�。
3、 如权利要求1所述的电压检测装置，其特征在于，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。
4、 如权利要求l所述的电压检测装置，其特征在于，所述分压�？橛傻� 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Cl，电阻R5和电容Cl的另一端互 相连接后接地，电阻R6的另一端接入所述匹配�？椤�
5、 如权利要求1所述的电压检测装置，其特征在于，所述匹配�？橛稍� 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。
6、 如权利要求1所述的电压检测装置，其特征在于，所述A/D转换模 块由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�？�5，芯片U2的5脚连接到所述串行数据传输�？�。
7、 如权利要求6所述的电压检测装置，其特征在于，所述串行数据传输 模块由电阻R8、 Rll、电容C6和光耦02构成，光耦02的1脚分别连接电 阻R8和电容C6，电容C6的另一端与光耦02的2脚连接后接地，光耦02 的3脚接地，光耦的4脚通过电阻R11连接电源+5V，光耦02的4脚连接 变频器的控制芯片。
8、如权利要求2所述的电压检测装置，其特征在于，所述复位�？橛傻� 阻R9、 RIO、电容C5、 C112和光耦01构成，光耦Ol的3脚分别连接电阻 R9和电容C5，电容C5的另一端与光耦Ol的4脚连接后接地，电阻R9的 另一端接+5V电源，光耦Ol的2脚分别连接电容C112和接地，电容C112 的另一端连接光耦Ol的1脚，光耦Ol的1脚通过电阻R10连接变频器的 控制芯片。
专利摘要本实用新型目的在于公开一种离心机用变频器的电压检测装置，它包括用于进行分压的分压�？�、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�？�、将所述匹配�？槭涑龅牡缪剐藕抛怀墒中藕挪⒋涞腁/D转换�？榧敖鯝/D转换�？槭涑龅氖中藕糯涓淦灯骺刂菩酒拇惺荽淠？椋坏缪共裳藕啪龇盅鼓？榉盅梗伤銎ヅ淠？榻械缱杵ヅ浜透衾耄幼攀淙氲剿鯝/D转换�？榻蠥/D转换，计算得出的数字信号通过串行数据传输�？榻懈衾耄詈笏偷剿霰淦灯骺刂菩酒写恚跎僦屑浠方冢欣诘玫礁既返氖荩缘缏方懈衾耄；ち丝刂菩酒懔死胄幕旧矶园踩�、稳定的严格要求，实现本实用新型的目的。
文档编号G01R19/00GK201233422SQ200820060280
公开日2009年5月6日 申请日期2008年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者刘春生, 峻 吴, 鹏 罗 申请人:上海力申科学仪器有限公司
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