使用方法概述:
1、电源退藕
当需要格外加退藕装置的时候,可以在速度传感器的供电电路中串入一个100Ω(或更小)的电阻。另外,还可以在CCD上并联一个大阻值的旁路电容,容值在1μF~22μF之间选择。
2、带宽设置
ADXL203的带宽是通过XOUT和YOUT脚连接的电容CX、CY来设置的。XOUT和YOUT脚必须连接电容以实现低通滤波,从而实现对信号的去锯齿和噪声削弱。或者,简化成,速度传感器ADXL203的内部电阻RFILT的标称值为32KΩ,而其实际阻值可在14KΩ~40KΩ间选择,速度传感器的带宽计算也就要相应的产生变化。表2给出RFILT为32KΩ时滤波电容CX、CY的容值选择与带宽的对应关系。应注意的是,任何情况下CX、CY的容值都不能小于2000pF。
表2 滤波电容CX、CY的容值选择
带宽(HZ) 电容(μF)
1 4.7
10 0.47
50 0.10
100 0.05
200 0.027
500 0.01
3、自检模式
ADXL203的ST脚为自检电平输入端。当ST脚接VS时,速度传感器进入自检模式,此时会在传感器中心极板产生静电力,使其偏移。由速度传感器输出电压的值就可以判断出速度传感器功能是否正常。自检时,输出端的典型电压变化量为700mV(对应700mg的加速度)。在非自检模式时,ST脚可以开路或接COM端。ST脚所接的电压大小不可超过VS+0.3V。如果在电路设计时不能保证这一点(例多电压供电时),最好能在ST和VS脚间接入一个低正向电压VF的箝位二极管。
4、噪声与带宽的权衡选择
ADXL203输出信号带宽决定了测量精度。可通过滤波减小噪声底密度,提高测量精度。其输出信号带宽的典型值为2.5KHZ。对信号进行滤波,可以有效防止频率混叠。ADXL203允许根据实际需要改变XOUT、YOUT脚处的滤波电容大小来设置输出信号的带宽。但要保证其输出信号带宽不能超过AD转换采样频率大小的一半。当进一步减小信号带宽时,可以减小噪声,提高测量精度。
ADXL203的噪声属于高斯白噪声,即其功率谱密度在所有频率下为常数。噪声(rms)的计算公式为:
噪声与信号带宽的平方根成正比,使用时应根据需要尽量地减小带宽,以提高速度传感器测量精度,增大测量动态范围。
噪声峰-峰值的估算可参照表2。而表3给出的是CX、CY的选择与噪声峰-峰值的对应关系。
噪声额定峰-峰值 噪声峰-峰值超额的几率
2 rms
32
4 rms
4.6
6 rms
0..27
8 rms
0.0006
表4 CX、CY值与噪声峰-峰值对照表
带宽(HZ) CX、CY(μF) RMS噪声(mg) 噪声峰-峰值估计(mg)
10 0.47 0.4 2.6
50 0.1 1.0 6
100 0.047 1.4 8.4
500 0.01 3.1 18.7
5、供电电压
ADXL203的性能都是在5V典型电压供电时测试和标定的。实际上,供电电压VS可以在3V~6V之间选择。选择不同的供电电压,速度传感器的一些性能指标自然就会随之改变。
ADXL203的输出电压与加速度是成比例的,当供电电压改变时,灵敏度就会发生相应改变,影响测量精度。例如,当VS=3V时,输出电压比例系数变为560mV/g。
0g对应输出电压也是与VS成比例的,其值为VS/2。
输出噪声虽然不与VS成比例,但其大小也受到很大影响。因为当增大供电电压时,输出电压比例系数就会增大,而噪声电压保持不变。所以,噪声密度随着供电电压的增大而减小。
自检模式的g值输出可以粗略地认为是与供电电压的平方成正比。而灵敏度系数又是与供电电压成比例的,所以自检模式时的电压输出就与供电电压的立方成正比。在VS=3V时,自检输出典型
值约为150mV,对应的g值为270mg。
当供电电压减小时,供电电流随之减小。3V电压供电时的供电电流为450μA。
无速度传感器矢量控制是通过坐标变换处理分别对励磁电流和转矩电流进行控制,然后通过控制电动机定子绕组上的电压、电流辨识转速以达到控制励磁电流和转矩电流的目的。这种东莞变频器的控制方式调速范围宽,启动转矩大,工作可靠,操作方便,但计算比较复杂,一般需要专门的处理器来进行计算,因此,实时性不是太理想,控制精度受到计算精度的影响。
一、直接转矩控制
直接转矩控制是利用空间矢量坐标的概念,在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩,通过检测定子电阻来达到观测定子磁链的目的,因此省去了矢量控制等复杂的变换计算,系统直观、简洁,计算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。即使在开环的状态下,也能输出100%的额定转矩,对于多拖动具有负荷平衡功能。
二、最优控制
最优控制在实际中的应用根据要求的不同而有所不同,可以根据最优控制的理论对某一个控制要求进行个别参数的最优化。例如在高压东莞变频器的控制应用中,就成功的采用了时间分段控制和相位平移控制两种策略,以实现一定条件下的电压最优波形。
三、其他非智能控制方式
在实际应用中,还有一些非智能控制方式在东莞变频器的控制中得以实现,例如自适应控制、滑模变结构控制、差频控制、环流控制、频率控制等。