电动美容导入仪工作原理

[align=left]电动缸是用各种电动机（如伺服电动机、步进电动机、电动机）带动各种螺杆（如滑动螺杆、滚珠螺杆）旋转，通过螺母转化为直线运动，并推动滑台沿导轨（如滑动导轨、滚珠导轨、高刚性直线导轨）像气缸那样作往复直线运动。为适应不同的要求，电动缸已有多种品种规格，也有不同的名称，如：电动滑台、直线滑台、工业机械手臂等。[/align][align=left] [/align][align=left]电动缸的特点：[/align][align=left]1、闭环伺服控制：控制精度达到0.01mm；精密控制推力，增加压力传感器，控制精度可达1%；很容易与PLC等控制系统连接，实现高精密运动控制。噪音低，节能，干净，高刚性，抗冲击力，超长寿命，操作维护简单。此外，电动缸可以在恶劣环境下无故障，防护等级可以达到IP66。[/align][align=left] [/align][align=left]2、低成本维护，电动缸在复杂的环境下工作只需要定期的注脂润滑，并无易损件需要维护更换，将比液压系统和气压系统减少了大量的售后服务成本。是液压缸和气缸的最佳替代品，并且实现环境更环保，更节能，更干净的优点。[/align][align=left]选购米思米[b][url=https://www.misumi.com.cn/vona2/maker/misumi/mech/M0500000000/]电动缸[/url][/b] https://www.misumi.com.cn/vona2/maker/misumi/mech/M0500000000/[/align][align=left]3、配置灵活性，可以提供非常灵活的安装配置，全系列的安装组件，安装前法兰，后法兰，侧面法兰，尾部铰接，耳轴安装，导向模块等；可以与伺服电机直线安装，或者平行安装；可以增加各式附件：限位开关，行星减速机，预紧螺母等；驱动可以选择交流制动电机，直流电机，步进电机，伺服电机。[/align][align=left] [/align][align=left]电动缸的广泛应用：[/align][align=left]1、娱乐行业：机械人手臂及关节，动感座椅等；[/align][align=left]2、军工行业：模拟飞行器，模拟仿真等；[/align][align=left]3、汽车行业：压装机，测试仪器等；[/align][align=left]4、工业行业：食品机械，陶瓷机械，焊接机械，升降平台等；[/align][align=left]5、医疗器械。浏览更多机械设备知识，访问[url=https://www.misumi.com.cn/]米思米[/url]官网https://www.misumi.com.cn/[/align]

浅谈ARD3电动机保护器设计原理 安科瑞 蔡昀羲摘 要：本文着重介绍ARD3电动机保护器的具体设计方法，给出硬件原理图和软件流程图。文章按照产品的各硬件功能模块进行展开说明，介绍硬件功能模块时，对硬件功能模块原理图进行详细分析，结合各种实际应用的情况说明此处硬件是怎样设计的，为什么这样设计以及这样设计的优缺点。通常电动机保护器工作的条件比较恶劣，为使产品性能方面更加稳定可靠，需要使用一些抗干扰措施，文中介绍的这些抗干扰措施在实际使用中被证明是成功的。关键词：电动机保护器；ARD3；保护功能；ModBus0　 引言　　随着电子技术的发展，电动机保护器正向基于现场总线的智能型方向发展。我公司设计的ARD3电动机保护器立足于国内先进水平，是具有智能保护和可通信功能的电动机保护器。产品系列电流范围齐全，产品系列额定电流范围1.6～800A；可测量的电流范围宽，可以达到10倍电机额定电流；采用先进的软件算法和可靠的硬件设计，对电动机的过载、断相、三相不平衡、堵转、阻塞、过压、欠压等故障进行有效判断和可靠保护，过载保护采用计算分析当前电动机的热容量的方法，根据热容情况判断电动机的过载状态，此种方法可以最大发挥电动机的过载能力；配有可编程开关量输入、继电器输出，用于实现远程主站对电动机运行状态的遥信监视和直接起动、自耦降压、星-三角等起动方式；带有标准RS-485接口ModBus通讯协议实现计算机联网。1　 硬件设计 　　ARD3电动机保护器用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、漏电流采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成，下面分别对其中的关键部分作简要介绍。1.1 信号采集单元　　ARD3电动机保护器采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期（称为采样周期）连续实时采样被测信号一个完整的波形（对于正弦波只需采样半个周期即可），然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算，从而得到被测信号的真有效值，这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。　　信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号，将这些信号转换为单片机可处理的信号。ARD3电动机保护器中处理三相电流信号、剩余电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同，现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。 　　信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二极管，对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内，A1、A7不起作用，当输入信号超出正常范围（或有脉冲干扰信号出现）时，A1、A7导通，防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路，破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻，将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4，CR7，CR10，CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。　　图1中LM324采用双电源供电，这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理，小信号从P1.0输出大信号从P1.1输出。这样处理是因为：电动机保护器要处理的电流范围很宽（要从电动机1倍额定电流到10倍额定电流），分档处理可以提高测量精度。1.2 I/O单元　　开关量输入处理电路如图2所示。电路开关量由IN1～IN7输入，通过光藕后产生IS1～IS7，并行信号IS1～IS7输入到74HC165，通过74HC165将并行信号转换为串行信号传送给CPU。电阻R11～R18起到限流作用保护光耦中的二极管不被损坏。RS1～RS8是上拉电阻与电容CS～CS8配合使用既可以稳定光耦输出电平又可以在上电时对光耦起到保护作用。Fig.2 Switching input circuit　　继电器控制电路如图3所示。JDQ1～JDQ4与CPU连接，三极管QJ11～QJ14的供电电压是+5V，三极管QJ1～QJ4的供电电压是+24V。现以QJ11，QJ1这路控制电路来说明电路工作原理，当CPU输出高电平时三极管QJ11不导通，OUT11不会输出电流光藕不会导通，JT1也输出高电平，QJ1不会导通继电器不会动作。当CPU输出低电平时三极管QJ11导通，OUT1输出高电平使光耦导通， JT1变为低电平，三极管QJ1导通OUT1输出低电平使继电器发生动作。图3中二极管DJ1～DJ4作为继电器续流二极管。Fig.3 Relay control circuit　　控制输出部分可采用机电式继电器或固体继电器。前者价格便宜，市场产品丰富，驱动线路也比较简单，但可靠性和使用寿命有限，且在触点动作时会产生“火花”，严重时可影响系统的正常工作。因此，在PCB板布局时应将继电器尽量远离单片机并靠近仪表的输出端口。另外，在继电器线圈两端应并联续流二极管，否则在继电器线圈断电瞬间会产生较高的感应电压，从而破坏电路。固态继电器具有寿命长、性能稳定，无火花等特点，本产品中考虑到产品的可靠性要求采用固态继电器。1.3 通讯单元　　通讯电路如图4所示。通讯电路实现将CPU串口输出电平转换到RS485电平。本电路的巧妙之处在于数据收发直接由硬件来控制，不用CPU参与控制，这样可以节省CPU资源简化程序设计。Fig.4 Communications circuit1.4 CPU单元　　CPU单元是电机保护器的核心单元。信号采集，各种报警处理，通信功能，显示功能……都是由它来完成的。本产品采用的CPU芯片是瑞萨公司的H8/3687芯片，该芯片功能如下：62条基本指令； RTC（片上实时时钟，可作为自由运算计数器使用），SCI（异步或者时钟同步串行通信接口）2路，1路IIC接口，8路10位A/D，８位定时器２个（Timer B1,TimerV），16位定时器１个（TimerZ），看门狗定时器，14位PWM，45个I/O引脚（H8/3687N有43个I/O引脚），包括8个可直接驱动LED的大电流引脚（IOL=20mA,@VOL=1.5V），片上复位电源POR电路，片上低电压检测电路（LVD）。该芯片有两种封装形式：LQFP-64（10mm×10mm）FP-64(14mm×14mm) 。CPU单元电路如图5所示。　　因为A/D功能，IIC功能，RTC，定时器，看门狗等功能都已经集成到芯片内部，所以CPU单元的外围电路十分简洁，各引脚只需外接增加端口驱动能力的上拉电阻和稳定信号的滤波电容即可。2　 软件设计　　系统软件要完成三相电流、1路剩余电流、三路电压A/D，各种保护量计算，保护功能判断处理，显示电压、电流，故障记录，按键处理，通讯，变送等功能。只有合理安排程序流程来完成这些功能，保护器才能可靠工作。程序流程图如图6所示：3　 抗干扰措施　　电动机保护器作为保护电动机装置要具有很强的抗干扰性。在本产品软硬件设计过程中采取如下措施提高产品的抗干扰性：1硬件方面：电源部分加EMC滤波器，高频变压器次级与初级加高压电容，输出部分加滤波电路；信号采集部分增加滤波电路；在作信号处理的各芯片输入口处加端口保护电路；在各芯片电源输入处加去藕电容；继电器两端并联续流二极管，加光耦与CPU端口隔离；不使用的CPU端口定义为输出状态；PCB板布局时模拟部分与数字部分作分区处理，模拟信号在模拟区域内布线，数字信号数字区域内布线，二者不进入彼此区域内；布线时尽量加粗电源线与地线，信号线走线时走145º线，不走直角线；使用CPU内部看门狗监控程序运行。2软件方面：各路信号采集都使用软件滤波，增加采样值的准确性。通过采取一系列的措施，产品的抗干扰性能大幅提高，本产品一次性顺利通过3C安全认证型式试验。4　 结论　　ARD3电动机保护器采用先进的设计方案，集测量、保护、控制、通讯于一身，产品性能安全可靠，可以对电动机实施可靠有效的保护。ARD3电动机保护器在实际使用中完全可以替热继电器、温度继电器等传统的电动机保护产品，替代各种指针式电量表、信号灯、电量变送器等常规元件，简化电动机控制电路，减少柜内电缆连接及现场施工量。

钳形表的工作原理钳形电流表一般可分为磁电式和电磁式两类。其中测量工频交流电的是磁电式，而电磁式为交、直流两用式。本文主要介绍磁电式钳形电流表的测量原理和使用方法。　　1.磁电式钳形电流表结构　　磁电式钳形电流表主要由一个特殊电流互感器、一个整流磁电系电流表及内部　　线路等组成。一般常见的型号为：T301型和T302型。T301型钳形电流表只能测量交流电流，而T302型即可测交流电流也可测交流电压。还有交、直流两用袖珍钳形电流表，如：MG20、MG26、MG36等型号。T301型钳形表外形如图1所示。它的准确度为2.5级，电流量程为：10 A、50 A、250 A、1000 A。　　2.钳形电流表的工作原理　　钳形表的工作原理是：建立在电流互感器工作原理的基础上的，当握紧钳形电流表扳手时，电流互感器的铁心可以张开，被测电流的导线进入钳口内部作为电流互感器的一次绕组。当放松扳手铁心闭合后，根据互感器的原理而在其二次绕组上产生感应电流，电流表指针偏转，从而指示出被测电流的数值。　　值得注意的是：由于其原理是利用互感器的原理，所以铁心是否闭合紧密，是否有大量剩磁，对测量结果影响很大，当测量较小电流时，会使得测量误差增大。这时，可将被测导线在铁心上多绕几圈来改变互感器的电流比，以增大电流量程。此时，被测电流Ix应为：　　式中，Ia为电流表上读数;N为缠绕的圈数。　　3.钳形电流表的使用步骤　　(1)根据被测电流的种类电压等级正确选择钳形电流表。一般交流500V以下的线路，选用T301型。测量高压线路的电流时，应选用与其电压等级相符的高压钳形电流表。　　(2)正确检查钳形电流表的外观情况，钳口闭合情况及表头情况等是否正常。若指针没在零位，应进行机械调零。　　(3)根据被测电流大小来选择合适的钳型电流表的量程。选择的量程应稍大于被测电流数值。若不知道被测电流的大小，应先选用最大量程估测。　　(4)正确测量。测量时，应按紧扳手，使钳口张开。将被测导线放入钳口中央，松开扳手并使钳口闭合紧密。　　(5)读数后，将钳口张开，将被测导线退出，将档位置于电流最高档或OFF档。　　测量实例：测量运行中笼型异步电动机工作电流。根据电流大小，可以检查判断电动机工作情况是否正常，以保证电动机安全运行，延长使用寿命。首先正确选择钳型电流表的电压等级，检查其外观绝缘是否良好，有无破损，指针是否摆动灵活，钳口有无锈蚀等。根据电动机功率估计额定电流，以选择表的量程。测量时，可以每相测一次，也可以三相测一次，此时表上数字应为零，(因三相电流相量和为零)，当钳口内有两根相线时，表上显示数值为第三相的电流值，通过测量各相电流可以判断电动机是否有过载现象(所测电流超过额定电流值)，电动机内部或电源电压是否有问题，即三相电流不平衡是否超过10%的限度。　　4.使用钳型表时应注意的问题　　(1)由于钳型表要接触被测线路，所以测量前一定检查表的绝缘性能是否良好。即外壳无破损，手柄应清洁干燥。　　(2)测量时，应带绝缘手套或干净的线手套。　　(3)测量时，应注意身体各部分与带电体保持安全距离(低压系统安全距离为0.1～0.3 m)。　　(4)钳形电流表不能测量裸导体的电流。　　(5)严格按电压等级选用钳形电流表：低电压等级的钳形电流表只能测低压系统中的电流，不能测量高压系统中的电流。　　(6)严禁在测量进行过程中切换钳形电流表的档位;若需要换档时，应先将被测导线从钳口退出再更换档位。