熔融石英爐旋轉調節裝置的控制器的製作方法

2023-09-17 00:44:40

專利名稱：熔融石英爐旋轉調節裝置的控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及控制器，具體涉及一種熔融石英爐旋轉調節裝置的控制器。
背景技術：
目前，市場上使用的熔融石英爐的旋轉裝置大多是機械結構，使用過程中磨損較嚴重，而且在不同的環境和場合，常常根據實際情況希望能調節石英爐轉動的角度和速度。
發明內容本實用新型的目的在於:提供一種熔融石英爐旋轉調節裝置的控制器，用於調節旋轉體的旋轉角度和旋轉速度，實現石英爐360度內旋轉角度調節和速度調節。本實用新型的技術解決方案是:熔融石英爐安裝在旋轉體上，旋轉體的轉軸聯接電機，其特徵是:電機連接控制器，AVR169單片機、AS5040傳感器和3966驅動晶片依電迴路方式連接構成控制器，AS5040傳感器安裝在熔融石英爐上。工作時，AS5040傳感器測得石英爐的速度信號並反饋到AVR169單片機，單片機根據控制算法將控制量以PWM的形式輸出驅動直流電機，實現根據設定值的調節，使石英爐以一定的速度並且角度在設定值範圍內轉動。本實用新型具有以下優點:1、採用脈寬調製直流調速，調速精度高，響應速度快，調速範圍寬，耗損低，實現石英爐360度內旋轉角度調節和速度調節。2、AVR169單片機是新一代RISC結構微控制器，具有高性能、低功耗、非易失性和CMOS技術特點，AVR169還具有32個寄存器和豐富的指令集，帶有四路8/9/10位PWM功能的16位定時器，8道的10位ADC，16KB可編程Flash，1KBSRAM,可以擦寫10000次，接近IMIPS/MHZ的運行速度。3、AS5040傳感器是世界上最小的10位多輸出旋轉磁性傳感器，是將現場傳感霍爾(Hall)元件、Α/D轉換、數位訊號處理和輸出接口集成到單個晶片的系統級晶片，利用其包含的小磁體，通過磁體的360度旋轉探測1024個絕對位置，即每360度提供10位解析度的1024個絕對位置，同時提供積分A/B、單通道和U-V-W交換三種不同的增量輸出模式，既可根據用戶的特定要求設置，也可設置為脈寬調製(PWM)輸出信號，PWM數字輸出所需外部元件最少，使用方便簡單。1.2旋轉編碼器AS5040接口電路設計4、AS5040傳感器把圓周分成1024份，當轉離初始位置後，PWM_LSB端輸出PWM脈衝；在O位置處，對應高電平寬度為lus，位置每加1，PWM高電平脈寬相應增加Ius ;通過對電機PWM的控制來控制電機的轉動，而AS5040傳感器隨電機轉軸轉動，根據LSB埠輸出脈衝計數得出石英爐旋轉速度的變化，通過檢測PWM_LSB輸出脈衝得出此時刻轉動的位置。5、169 AVR單片機輸出的脈寬調製PWM信號經過功率放大驅動電機，採用的是3966驅動晶片，雙極性工作方式，在一個PWM周期內電機電樞兩端的電壓呈正負變化，由PI控制算法進行速度調節。

圖1是本實用新型的控制器原理框圖。
具體實施方式
如圖1所示，熔融石英爐安裝在旋轉體上，旋轉體的轉軸聯接電機，其特徵是:電機連接控制器，AVR169單片機、AS5040傳感器和3966驅動晶片依電迴路方式連接構成控制器，AS5040傳感器安裝在熔融石英爐上。其工作原理為:把AS5040傳感器裝在石英爐上，感應石英爐轉過的角度與初始位置的夾角，計算出當前石英爐的速度，在下一個採樣周期到來時，AS5040測得的速度信號及電機位置反饋信號通過AS5040接口反饋到AVR169單片機，單片機再根據給定的運動速度與速度的反饋信號相減，得出偏差，給定的位置信號與電機目前的位置信號進行比較，經過防積分飽和的控制算法得出控制量，單片機最終將控制量以PWM的形式輸出，經過3966驅動晶片功率放大，驅動直流電機，進入下一個採樣周期，實現根據設定值的調節，使石英爐以一定的速度並且角度在設定值範圍內轉動。
權利要求1.熔融石英爐旋轉調節裝置的控制器，熔融石英爐安裝在旋轉體上，旋轉體的轉軸聯接電機，其特徵是:電機連接控制器，AVR169單片機、AS5040傳感器和3966驅動晶片依電迴路方式連接構成控制器，AS5040傳感器安裝在熔融石英爐上。
專利摘要本實用新型公開了熔融石英爐旋轉調節裝置的控制器，熔融石英爐安裝在旋轉體上，旋轉體的轉軸聯接電機，電機連接控制器，AVR169單片機、AS5040傳感器和3966驅動晶片依電迴路方式連接構成控制器，AS5040傳感器安裝在熔融石英爐上。AS5040傳感器測得石英爐的速度信號並反饋到AVR169單片機，單片機根據控制算法將控制量以PWM的形式輸出驅動直流電機，實現根據設定值的調節，使石英爐以一定的速度並且角度在設定值範圍內轉動。本實用新型採用脈寬調製直流調速，調速精度高，響應速度快，調速範圍寬，耗損低，實現石英爐360度內旋轉角度調節和速度調節。
文檔編號H02P7/29GK202949386SQ201220638888
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者張冠男, 馬建偉 申請人:河南科技大學東海矽產業節能技術研究院