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    1、測速電路

    在直流電動機(jī)模擬控制系統(tǒng)中，常采用的測速元件為直流測速發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速檢測電路如圖1。直流測速發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)同軸連接，輸出電壓與電動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，經(jīng)電阻、分壓后，在電阻上形成轉(zhuǎn)速反饋信號，如圖(a)所示。此時攜帶有紋波，可能影響控制的精度。為了削弱直流測速發(fā)電機(jī)的紋波電壓以及振動帶來的多種雜波信號，可將其上的電壓經(jīng)過一個如圖(b)所示的低通濾波器后，生成轉(zhuǎn)速反饋信號。對于微機(jī)控制系統(tǒng)，可將經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送入微機(jī)，也可以采用光電編碼器，通過微機(jī)采集規(guī)定時間內(nèi)光電編碼器產(chǎn)生的脈沖個數(shù)，經(jīng)相關(guān)公式計算后得到轉(zhuǎn)速信號。

    （a）                                                     （b）

    圖1轉(zhuǎn)速檢測電路

    2、運算放大器簡介

    在測速電路中使用了集成運放。集成運算放大器由輸入級、中間級和輸出級等部分組成。如圖，它的輸入級（圖2中的紅色圈顯現(xiàn)）是差動放大電路。中間級是電壓放大電路。輸出級（圖2中的藍(lán)色圈顯現(xiàn)）是帶射極輸出器的互補(bǔ)對稱功率放大電路。集成運算放大器的符號中，標(biāo)有“-”號端稱為反相輸入端（圖2中的綠色圈顯現(xiàn)），標(biāo)“+”號端稱為同相輸入端（圖2中的粉紅色圈顯現(xiàn)）。當(dāng)信號從“-”號端輸入時，其輸出與輸入反相，當(dāng)信號從“+”號端輸入時，輸出與輸入同相。

    （a）舊符號                                                           （b）新符號

    圖2集成運放符號

    集成運放的電壓傳輸持性是指輸出電壓與兩個輸入端的輸入電壓之間的關(guān)系曲線，如圖3所示。從圖上可以看出，當(dāng)很小時，與成正比的線性關(guān)系，不妨設(shè)比例系數(shù)為。當(dāng)大于一定值時，輸出電壓達(dá)到飽和。正負(fù)飽和電壓分別為。所以，通常應(yīng)使集成運放工作在線性區(qū)。

    圖3集成運放電壓傳輸特性曲線

    3、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)電路

    由晶閘管整流裝置供電的負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖如下所示。

    圖4直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖

    利用與直流電動機(jī)同軸連接的測速發(fā)電機(jī)，得到和轉(zhuǎn)速成正比的負(fù)反饋電壓（圖4中的紅色圈顯現(xiàn)），與轉(zhuǎn)速給定值（圖4中的綠色圈顯現(xiàn)）比較后，得到轉(zhuǎn)速偏差電壓（圖4中的藍(lán)色圈顯現(xiàn)）。經(jīng)過線性放大器輸出（圖4中的紫色圈顯現(xiàn)），此時與產(chǎn)生觸發(fā)晶閘管裝置的電壓相等，晶閘管裝置輸出可控電壓（圖4中的粉紅色圈顯現(xiàn)），用于控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。

    顯然，上圖的反饋調(diào)速系統(tǒng)是將轉(zhuǎn)速檢測電路與上一單元介紹的晶閘管可控直流電源相連接，使轉(zhuǎn)速檢測電路的輸出接入晶閘管觸發(fā)裝置GT。

    上述調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖與控制系統(tǒng)方框圖的一一對應(yīng)關(guān)系如下所示。

    直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖