一个经典电磁阀驱动电路的改进

本文介绍了一种新型的电磁阀驱动电路,该电路的电流采集由采样电阻改为霍尔电流传感器,增加了光耦隔离模块,用场效应管代替了原电路中的三极管。该电路具有可靠性高、电流采集精度高、响应速度快等优点。

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个经典电磁阀驱动电路的改进上海空间推进研究所钱袜凯张智敏

【摘要】本文介绍了一种新型的电磁阀驱动电路，该电路的电流采集由采样电阻改为霍尔电流传感器，增加了光耦隔离模块，用场效应管代替了原电路中的三极管。该电路具有可靠性高、电流采集精度高、响应速度快等优点。 【关键词】电磁阀驱动电路；霍尔电流传薅器；光耦隔离模块；场效应管

1引言 .

信号容易受到干扰。

随着航天事业的日益发展，发动机的型号研制也呈现了多元化趋势，日常的试车任务数量也成倍的增加，所以如何提高试车成功率和质量成为了测控的工作重点与难点。 在日常试车任务中发现，由于原先电磁阀功率驱动模块的功能受原先技术水平的限制， 导致的试车不完全成功案例有所发生。因此结合实际使用环境，采用了一些目前较为先进的技术重新设计并制作了电磁阀功率放大模块，经过大量的测试和实际数据验证后表明，所设计的电路成品完全符合预先设定的目标，为以后每一次的成功试车打下了坚实的基础。 2电磁阀驱动电路 .

() 3采样电阻串联回路内对整个测控系统来说，压降偏大，不适合远距离传输。 ()2 4T三极管的过载能力较差。 3电磁阀驱动电路的改进 . 3 1功放电路中的电流采集改为霍尔电 .流传感器霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种

2 1控制通道的组成 .控制通道主要有计算机，执行器，功

率放大器，和负载组成。其中计算机的作用是试车指令程序的编写，下传，试车实时监控。执行器的作用是接收试车指令程序，根据程序输出信号。 执行器一般输出功率较小，需要增加一个驱动模块对输出信号进行放大，原先电磁阀驱动电路采用了两个三极管的经典线路， 控制回路中串联一个电阻，其电压与线路电流成正比，将此信号接人测量仪器就可以采集控制回路的电流了。其控制部分的参考电路图如图1。

22经典电磁阀驱动电路的特点 .该经典电磁阀驱动电路具有很好的性能价格比，其价格较为低廉，经长期使用， 其性能表现也较为可靠，并且其响应速度很快，又

易于维修。 但该经典电磁阀驱动电路也有不足的地方，主要表现在以下几个方面： ()样电阻的功率和阻值选取较困 1采难。

() 2控制和电流采集之间无隔离，采集

磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种， 这一现象是霍尔 (.. a 85 13) A HH 1,15- 9 8于 1 17年在研究金属的导电机构时发现的。后 89来发现半导体、导电流体等也有这种效应， 32增加光耦隔离模块 .而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这为避免数模地之间的干扰，电路增加了 现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方光耦隔离模块。 面。 光耦的作用是保护试验控制设备，如在半导体薄片两端通以控制电流 I,并 p c免强电导致 p c l避 l损坏。 在电子电路系统中，不可避免地存在在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场，则在垂直于电流和磁场的方向上， 各种各样的干扰信号，若电路的抗干扰能力将产生电势差为U的霍尔电压。根据霍尔效差将导致测量、控制准确性的降低，甚至产 H 应，人们用半导体材料制成的元件叫霍尔元生误动作，从而带来破坏性的后果。因此，件。它具有对磁场敏感、结构简单、体积若硬件上采用一些设计技术，破坏干扰信号小、频率响应宽、输出电压变化大和使用寿进入测控系统的途径，可有效地提高系统的命长等优点，因此，在测量、自动化、计算抗干扰能力。事实证明，采用隔离技术是一机和信息技术等领域得到广泛的应用。 种简便且行之有效的方法。隔离技术是破坏地由于通电螺线管内部存在磁场，其大小“”干扰途径的抗干扰方法，硬件上常用与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔传光电耦合器件实现电一光一电的隔离，它能感器测量出磁场，从而确定导线中电流的大有效地破坏干扰信号的进入，可靠地实现信 小。利用这一原理可以设计制成霍尔电流传号的隔离，并容易构成各种功能状态。感器。其优点是不与被测电路发生电接触， 光耦合器的主要优点是：信号单向传不影响被测电路，不消耗被测电源

的功率， 输，输入端与输出端完全实现了电气隔离， 特别适合于大电流传感。 输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强， 功放电路中的电流采集改为霍尔电流传工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率感器，根据霍尔电流传感器的原理，采集电高。光耦合器现己广泛用于电气绝缘、电平流时不存在串联的阻抗问题，所以这样采集转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩到的电磁阀电流为真实的电磁阀工作电流， 波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、 相比之前驱动电路，大幅提高了试验时数据脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器 (S ) S R、仪器仪的准确性和可靠性。

2 5了解电气设备 .进行，如空调机制冷、温度控制范围、安全 3结束语 .电气工程管理人员应对工艺设备有一定保护等指标需逐项检查、试验，别是有关特随着人们生活水平的提高，电气安装工的了解，别是对其安装的环境条件的要求，安全的各种控制、操作设备，定要反复实程的要求也越来越高，它不仅要满足照明、特 一

在施工阶段电气工程管理人员要和使用单位人员密切配合，时发现设计时未考虑到、及 审图时没有发现的一些不符合使用要求的现象，时纠正修改。及 26进行设备调试、保证使用功能 .调试，对前述大量工作的一次检查。是 电通灯亮是调试的第一项工作，电箱柜要配做好标签明确控制对象，备调试要按产品设说明书和设计图纸要求，其性能指标逐项对一

验，使其达到设计要求，设备调试过程是电气专业人员和各专业管理及使用单位密切配合对本项工程进行最后检验的关键性工作，决不能仅由调试单位进行，要请使用部门的有关人员参加调试，方面可以监督检查设备一

家电用电量、安全用电等需要，而更注重其美观、适用、方便的使用效果。要加强对建设工程的电气部分管理，种认为只有主体那结构、装修才是主项的观念是绝对错误的， 项工程如电气工程质量存在若干问题或隐一

的安装质量和设备的内在质量，一方面通患，备不能正常稳

定运行，可能造成重大另设且过参加调试为今后的使用管理打下基础，调事故，这个分项工程就是不合格工程，现代在试完成后还要经过时效考验，定可靠后，稳才科学技术发展迅猛的今天，视电气工程的重

能交付使用单位。

管理是非常必要的。

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