[实用新型]用于测力传感器的功率放大电路

说明书

本实用新型涉及一种用于测力传感器的功率放大电路，与负载传感器串联的变压器采样传感器输入电压波形，与负载传感器串联的电阻采样传感器输入电流，采样的传感器输入电压波形和传感器输入电流信号反馈回330Hz正弦波，与输入的330Hz正弦波叠加后输入到运算放大器的输入端，运算放大器输出信号经过功率三极管电路的放大后，输出传感器励磁电流。两路采样反馈形成电流、电压波形反馈闭环控制，保证形成的传感器励磁大电流稳定。电路既能输出恒定的电流，又能保证电压波形不失真，保证了磁弹性传感器测试的准确性。

技术领域

本实用新型涉及一种功率放大电路，特别涉及一种用于测力传感器的功率放大电路。

背景技术

压磁式传感器是一种用于测量力的常用传感器，其基本原理建立在压磁效应的基础之上,当这种传感器受到机械力F产生弹性应力σ或残余应力作用时，机械力的变化转换成传感器导磁体的导磁率μ变化，也就是引起磁路磁阻R_m的变化，经测量电路处理后输出电压V信号，其一系列变换可以表示成F→σ→μ→R_m→V。压磁式传感器把力这样的非电量变换成电量，所以也可以把压磁式传感器叫做磁弹性变换器，在日本称其为磁应变计。压磁式传感器具有输出功率大、信号强、构造简单、结构牢靠、成本低便于制造等优点，其工作可靠，能在恶劣的工况条件下可靠使用。

压磁式传感器由许多片大小相同的硅钢片层叠构成，中间的四个孔交叉穿绕导线，形成空间上正交的两组线圈，将一次线圈接入交流励磁电流，一次线圈和二次线圈在无外力加载的状况下，其电磁耦合为零。当传感器受力时，磁力线被扭曲变形与二次绕组线圈交链，二次线圈中感应出的电压与受力值成线性关系。传感器一次线圈的励磁电流要恒定，且数值较大使传感器工作在磁路饱和的状态，励磁电流为330Hz，通过功率放大器放大后接入传感器的一次线圈。

当磁路饱和后，其电流的波形不再是正弦波，而是包含多次谐波的尖峰状。为保持励磁电流的恒定，必须在功率放大电路中采用电流闭环形成深度反馈，由于电流波形畸变严重，如果只有反馈的电流信号与输入的正弦波信号叠加，则功率放大电路输出的电压波形也会严重失真，造成传感器发热，且测量效果变差。

发明内容

本实用新型是针对测力传感器中传感器一次线圈的励磁电流稳定控制的问题，提出了一种用于测力传感器的功率放大电路，对功率放大电路输出的波形进行闭环控制，通过连接在功率三极管处的变压器形成电压波形反馈，保证励磁电流波形稳定。

本实用新型的技术方案为：一种用于测力传感器的功率放大电路，包括运算放大器、功率三极管电路、电流反馈电路、电压波形反馈电路；与负载传感器串联的变压器采样传感器输入电压波形，与负载传感器串联的电阻采样传感器输入电流，采样的传感器输入电压波形和传感器输入电流信号反馈回330Hz正弦波，与输入的330Hz正弦波叠加后输入到运算放大器的输入端，运算放大器输出信号经过功率三极管电路的放大后，输出传感器励磁电流。

所述功率三极管电路的输出、运算放大器的输出和变压器初级的一端相连通，变压器初级的另一端接负载传感器输入；变压器次级线圈一端与反馈电阻R15相连，反馈电阻R15将信号返回330Hz正弦波，变压器次级线圈另一端接地。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型用于测力传感器的功率放大电路，电路既能输出恒定的电流，又能保证电压波形不失真。保证测试电路中励磁电流的稳定，从而保证测量的准确性。此类测力传感器广泛应用于冶金、造纸等行业，是板材轧制力、带料张力测量控制系统中的关键部件。

附图说明

图1为本实用新型用于测力传感器的功率放大电路结构示意图；

图2为本实用新型用于测力传感器的功率放大电路实施电路图。

具体实施方式