[发明专利]电压基准调节电路、处理电路和伺服驱动器

说明书

提供了一种电流采样的电压基准调节电路，第一运算放大器的同相输入端为电压输入端，第一运算放大器的反向输出端通过反馈电阻连接至输出端；第二运算放大器的同相输入端通过第一电阻连接第一运算放大器的输出端；输入参考电压通过第二电阻连接至第二运算大器的同相输入端，外接电流传感器的基准电压通过第三电阻连接至第二运算放大器的反向输入端，第四电阻连接在第二运算放大器的反向输入端和输出端之间。本发明还提供了一种电流采样信号处理电路和伺服驱动器。本发明的方案提升了数控机床的系统性能。

技术领域

本发明涉及自动控制领域，更具体地涉及电流采样的电压基准调节电路、电流采样信号处理电路和伺服驱动器。

背景技术

随着工业自动化技术的发展，交流伺服控制系统广泛应用于高精度数控机床、工业机器人领域。交流伺服控制系统采用三环控结构，其中电流环为系统内环，速度环和位置环为系统外环。作为多闭环控制系统，外环性能的提高依赖于系统内环的优化。电流环是交流伺服控制系统中提高控制精度和响应速度、改善控制性能的关键，为了达到伺服控制系统比较精确和快速的控制效果，必须保证相电流能够精确快速的实现采样。在交流伺服系统中，有电流传感器和电阻采样两种方式，得到的电压信号再通过AD转换器(模数转换器)转换成数字量。

一般电流传感器会有一个基准源，以这个电压为基准将电流信号转换成电压输出。AD转换器也会有一个基准源，以这个电压为基准将模拟量转换成数字量。伺服驱动器工作在复杂的电磁环境里，电源受到干扰，会导致基准源出现波动，从而影响电流采样的精度。

现有技术中国专利201620756370.2是利用一个高精度的电压基准作为AD转换器的基准电压，所选的电流传感器类型是电流输出型，没有内置基准源，所以在电流采样应用时，电流传感器的基准源与AD转换器的基准源会存在差异。提高某个基准源的精度，并不能解决两个基准源差异的问题。另外上述专利中的电流传感器按比例采样电流，然后通过电阻转换成电压信号，所以转换后电压信号的准确性受内置基准源的影响。现有技术需要一种调节消掉电流传感器内置基准源波动引起的电流采样误差的解决方案。

上述在背景部分公开的信息仅用于对本发明的背景做进一步的理解，因此它可以包含对于本领域普通技术人员已知的不构成现有技术的信息。

发明内容

本发明提供了电流采样的电压基准调节电路和电流采样信号处理电路。通过本发明的方案，在电流实时采样中，消除了因电流传感器与AD转换器的基准源不一致而引起的电流采样误差，另外本发明能够提高伺服驱动器的电流采样精度，提升伺服系统的电流环性能。

为此，本发明一方面提供了一种电流采样的电压基准调节电路，另一方面提供了一种电流采样信号处理电路。

本发明的第一方面提供了一种电流采样的电压基准调节电路，所述电路包括第一运算放大器和第二运算放大器，其中，第一运算放大器的同相输入端为电压输入端，第一运算放大器的反向输出端通过反馈电阻连接至输出端；第二运算放大器的同相输入端通过第一电阻连接第一运算放大器的输出端；输入参考电压通过第二电阻连接至第二运算大器的同相输入端，外接电流传感器的基准电压通过第三电阻连接至第二运算放大器的反向输入端，第四电阻连接在第二运算放大器的反向输入端和输出端之间；其中，第一电阻的阻值等于第三电阻的阻值，第二电阻的阻值等于第四电阻的阻值，并且第四电阻的阻值小于第三电阻的阻值。

根据本发明的一个实施例，其中，所述输入电压通过低通滤波器输入至第一运算放大器的同相输入端，所述第一运算放大器的放大比为1:1。

根据本发明的一个实施例，，所述第二运算放大器的放大比为：第四电阻的阻值/第三电阻的阻值。

根据本发明的一个实施例，其中所述反馈电阻和第一运算放大器组成反馈跟随器，所述滤波器和所述反馈跟随器保证电压输入端的信号完整性并滤除干扰。