伺服放大器、比例放大器、检测反馈系统

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1、放大器及检测反馈系统流体控制工程目录概述比例放大器介绍伺服放大器介绍放大器基本电路典型应用检测反馈系统放大器是用来控制电液伺服阀和电液比例阀的电子装置。按照被控元件是伺服阀还是比例阀，放大器可以分为伺服放大器或比例放大器，两者之间有共同点也有区别。放大器使用的电源有：220V50Hz或DC20-36V;放大器的输入控制信号采用标准信号：0-5V，0-10V，0-20mA;放大器的输出信号为阀所匹配的电压或电流信号。从放大器中传递的信号类型来分，有模拟式和数字式两种，目前使用较多的是模拟式，即放大

2、器中传递、运算的信号均为模拟信号。伺服放大器和比例放大器具有相同的基本电路结构，都由输入电路、调节电路、功率放大电路和颤振电路组成。目前使用较多的放大器有板式和集成式两种。板式放大器控制性能好，参数调节方便，但需安装在机箱中；集成式放大器与阀做成一体，结构紧凑，但参数调节困难，大多数参数在阀出厂时已调整设定完毕，用户无法更改。概述比例放大器一般用于控制电液比例阀，它可根据控制要求，为电液比例阀提供特定性能要求的控制电流，并可对电液比例阀或电液比例控制系统进行开环或闭环控制。对比例放大器的基本要求

3、是:1.具有较好的输出/输入线性增益；2.具有良好的稳态控制性能；3.动态响应快，频带宽；4.抗干扰能力强，有较好的稳定性和可靠性；5.最好具有死区补偿功能。比例放大器介绍一个传统的电磁阀被认为是一个简单的开关阀。它可以由简单电流通断的开关设备来控制。比例阀是由一个可以成比例变化的开关电设备控制的（类似调光灯的开关）。通过改变其中一个电磁铁的电流，阀芯移动的位移能够被改变，因此控制了通过阀的流量。比例电磁铁原理通过比例阀线圈的电流需要根据控制需要而调整，不仅仅是开关式的通断。比例阀电磁铁的结构与

4、开关式电磁铁是相似的。电磁铁包括:-线圈(A)-框架(B)-电枢(C)-电极片(D)-顶针(E)电枢被包在一个芯轴管（F）中。(同时全部的总成经常被压进一个树脂塑料的外罩（G）中）ABCDFGE1)电流生成一个磁场，磁场主要集中在金属框架、电机片和电枢中2)然而在磁回路的电机片和电枢之间有一个间隙，于是产生一个力，其作用是关闭这个间隙以完成这个磁回路。当电流流过线圈时3)顶针连接着电磁铁和阀芯，通常移动阀芯压缩弹簧。4)电磁铁产生的力的大小由磁场强度决定，磁场强度与通过线圈的电流成比例5）增大线

5、圈电流将加大电磁的力，因此推动阀芯压缩弹簧产生一个更大的位移。FIFI电磁铁被设计成电磁力(F)与线圈电流(I)成线性比例关系。这意味着电磁力仅与线圈电流有关。比例阀阀芯特点比例阀与开关电磁阀之间的另一个区别是阀芯的设计。SSQQ1)对于开关阀，阀芯被设计为：当阀得电时，将压降最小化。2)这意味着，要控制小流量，对阀开口要求非常小，这很困难。S1)比例阀阀芯具有比较宽的、边缘带有槽口的台肩。SQSSQ2)因此尽管通过阀的最大流量被减少了（与开关阀对照）但小流量特别容易控制，阀的开口更有规则。SS

6、Q依据控制的最大流量，阀芯的形状、台肩大小或阀芯槽口的大小均不同。比例放大器示例1)比例放大器可以用来控制流量，也可以用来控制压力。下图比例电磁铁通过一个弹簧压缩阀座推动一个锥阀芯。电磁力越大，推开锥阀芯打开阀的压力要求越大。2)这是一个直动式溢流阀，多数此类阀只能允许小流量通过。要通过较大流量，则需要更大推力的比例电磁铁。3)为控制更大的流量，则可以将直动式比例溢流阀作两级溢流阀（或减压阀）的先导级。这样可以降低对比例放大器和电磁铁的要求。比例放大器用法提供给比例阀电磁铁的电流需要被调节，不像

7、应用常规阀时仅有开关通电或断电那样简单。在理论上可以通过使用一个可变电阻来完成，实际上由于发热和漂移，可变电阻不能这样直接应用。24VDC一般地，通过比例阀电磁铁的电流由一电子放大器控制。简单说，放大器要求由一个电源和一个命令输入信号组成。24VDC放大器的输出（电流）由输入信号控制，所有输入信号为零，电流输出也是零。24VDC增加放大器的输入信号会使输出到阀电磁铁的电流相应的增加。24VDC24VDC24VDC一个相对较大的阀电磁铁输入电流（通常2到3安培）是由电源提供的，所有输入装置的电流要

8、求非常小（一般仅有几毫安），因此输入控制装置可以是一个简单的电位计。24VDC在行走应用中，输入装置可以是一个操作杆型的电位计。24VDC在越来越多的应用中，输入信号可以由控制器产生（例如，一个PLC可编程控制器），可以直接输入到阀放大器以产生适当的电流。伺服放大器介绍伺服放大器一般用于控制电液伺服阀，它将输入指令信号同系统反馈信号进行比较，并将比较后的偏差信号加以运算和放大，输出一个与偏差电压信号成一定函数关系的控制电流，进入到伺服阀的力（矩）马达绕组中。对伺服放大器的基本要求是:1.具有为调