[实用新型]一种全数字交流伺服驱动器的电流采样电路

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种电流采样电路，尤指一种全数字交流伺服驱动器的电流采样电路。

【背景技术】

全数字交流伺服驱动器已广泛应用数控机床、包装机械、印染纺织机械、机器人等行业，全数字交流伺服驱动器对伺服电机的控制，必须对伺服电机的相电流进行采样监测。现有全数字交流伺服驱动器的电流采样电路有两种方案。第一种方案是由电流传感器、运算放大器和模数转换芯片组成，其中电流传感器串接在伺服电机的直流相线中，其电压信号输出经运算放大器放大，再经模数转换芯片将模拟电压信号转换为数字信号输出。这种采样电路由于电流传感器的原因存在体积大、成本高的不足之处。第二种方案是由采样电阻、线性光耦合器、运算放大器和模数转换芯片组成，其中采样电阻串接在伺服电机的相电流中，该采样电阻两端取出电压输入到线性光耦合器，线性光耦合器输出电压经过运算放大器放大，再经模数转换芯片将模拟电压信号转换为数字信号输出。第二种方案有体积小、成本低的优点，但全数字交流伺服驱动器运行过程中，采样电阻的电阻值随温度变化，在温度不同的情况下，即使电流相同，采样电阻两端电压也不同，因电流值为电压与电阻的比值，故而计算得到电流值与实际值存在较大差异，电流采样精度较低，达不到高精度要求。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种全数字交流伺服驱动器的电流采样电路，以达到采样精度高、且体积小的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案：

一种全数字交流伺服驱动器的电流采样电路，包括依次连接的用于检测电机相电流的采样电阻、线性光耦合器、运算放大器、模数转换单元及数字信号处理器，其特征在于：所述的数字信号处理器设有温度补偿单元及与温度补偿单元相连的电流计算单元；所述的采样电阻表面设有一温度传感器，温度传感器经模数转换单元与温度补偿单元相连，温度补偿单元接收温度信号补偿采样电阻的电阻值以消除温度对采样电阻的阻值的影响；采样电阻的电压信息通过线性光耦合器、运算放大器及模数转换单元与电流计算单元相连，电流计算单元根据采样电阻的电压信息及补偿后的采样电阻的电阻值计算电机相电流。使用采样电阻对电流采样，体积小，温度补偿单元对采样电阻进行温度补偿，提高了电流采样精度。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征：

所述的数字信号处理器为设有模数转换单元的DSP数字信号处理器。将模数转换单元及数字信号处理器合二为一，减少外部连线，避免干扰，降低成本的同时减少体积。

有益效果：

使用采样电阻采样，体积小，温度补偿单元对采样电阻进行温度补偿，提高了电流采样精度。

【附图说明】

图1是本实用新型电路框图。

【具体实施方式】

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型包括依次连接的用于检测电机相电流的采样电阻R1、线性光耦合器U1、运算放大器2及DSP数字信号处理器3，数字信号处理器3设有模数转换单元31、温度补偿单元32及与温度补偿单元32相连的电流计算单元33；采样电阻R1表面设有一温度传感器4，温度传感器4经模数转换单元31与数字信号处理器3的温度补偿单元32相连，温度补偿单元32接收温度信号补偿采样电阻R1电阻值以消除温度对采样电阻R1的阻值的影响；采样电阻R1的电压信息通过线性光耦合器U1、运算放大器2及模数转换单元31与电流计算单元33相连，电流计算单元33根据采样电阻R1的电压信息及补偿后的采样电阻R1值计算电机相电流。

其中采样电阻R1串接在伺服电机1的相线中。采样电阻R1与伺服电机1相连的一端与线性光耦合器U1的2号脚连接，其间设置了限流电阻R2；采样电阻R1的另一端则与线性光耦合器U1的3号脚相连；线性光耦合器U1的2号、3号脚之间设置有滤波电容的C2，线性光耦合器U1的6号、7号脚分别与运算放大器2两个输入端相连，运算放大器2输出送入到含有数转换功能的DSP数字信号处理模块3中，含有数转换功能DSP数字信号处理模块3采集电压V1。温度传感器4紧贴在采样电阻R1上，温度传感器4的输出脚与含有数转换功能DSP数字信号处理模块3连接，含有数转换功能的DSP数字信号处理模块3获取采样电阻R1的温度T1。含有数转换功能的DSP数字信号处理模块3通过采样电阻R1的温度T1可以获取当前采样电阻R1的精确阻值，电流计算单元33根据采集的电压V1通过平移和放大得到采样电阻R1上的实际电压，该实际电压除以采样电阻R1的精确阻值，即获取了经过R1的精确电流。

以上图1所示的一种全数字交流伺服驱动器的电流采样电路是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。