基于虛擬儀器的高速電磁開關閥動態(tài)特性研究
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圖2為電磁閥控制電路，為電磁閥提供工作指令，指令格式為占空比可程控設置的方波信號，該信號通過編寫Labview程序控制NI數(shù)據(jù)采集卡PCI-6221，由數(shù)據(jù)采集卡的DO通道發(fā)出；右半部分為電流調(diào)理電路。本設計中的電磁閥等效為電阻和電感的串聯(lián)，其中電阻約為100 Ω，電感約為100 mH，吸合和釋放時間均為毫秒級，考慮到開關管的開關時間和電阻對測試的影響，本設計中選擇快速響應的MOSFET開關管，型號為IRF540，其導通時間小于20ns，遠小于吸合和釋放時間，其導通電阻為0．05 Ω，對動態(tài)特性測試的影響也可忽略。圖2中RX和RC分別為泄流電阻和采樣電阻。
圖3為電流信號調(diào)理電路，其中，INA117為高共模電壓差分放大器，增益為1，其作用是消除高共模電壓，防止損壞后向信道上的芯片，INA為儀表放大器，其差分輸入模式可有效減小噪聲。
電流曲線特征參數(shù)的提取與其調(diào)理模塊的帶寬有著密切的關系，帶寬過寬，系統(tǒng)噪聲會影響電流曲線特征提取，帶寬過窄，會影響電流曲線上升沿和拐點的陡度，根據(jù)實際測試得到的電流曲線，以及帶寬經(jīng)驗計算公式
(tr為曲線上最陡的一段的時間，0．2ms)，可計算信道帶寬為1．75 kHz，該帶寬為通帶頻率，根據(jù)此帶寬，并且通過濾波器設計軟件FilterCAD可知-3 dB時的帶寬應為2 kHz，由于電流芯片的帶寬為200 kHz，因此在電路中加一個低通濾波器模塊對帶寬進行限制。濾波器電路如圖4所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/194845.htm
通過數(shù)據(jù)采集卡以及Labview程序對電磁閥工作電流進行測試，圖5為測試結果。
3 結論
本文對電磁閥的工作原理進行了詳細的分析，分析的結果與測試得到的曲線吻合，另外，本文設計的這種基于Labview的電磁閥動態(tài)特性測試系統(tǒng)性能比較穩(wěn)定，測量精度比較高，能對不同型號電磁閥進行測試。
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