简单而有效的压力控制电路

2006-05-07 15:49:32来源: 电子产品世界

不论是在恒压供水系统还是在超临界萃取高压控制系统中,普遍采用变频调速器来驱动增压泵中的马达。这种闭环系统由压力变送器、PID控制器和变频调整构成。市售的PID控制器价格都在千元以上,加上变送器使成本进一步增加;另外,PID控制器多为温度控制设计的,温度与压力参数在特性上有很大的差异,温度有很大的滞后性,而压力基本上是瞬时作用的;PID的调整比较复杂,有时会产生明显的过冲,这在多数高压控制系统中是不希望发生的。本文介绍的一种压力控制电路,结构简单,性能良好。

该电路由恒压源,压力传感器调理电路和比例放大器组成。恒压源产生二个基准电压,一个6V基准供压力传感器的应变电阻桥使用;另一个作为设定压力的基准。压力设定值(此处以电压表示)用三位半表显示。压力传感器多采用应变片电阻桥,可以用恒压来驱动,图中电路(图1)的放大系数为:

G=1Rf/Rs

调整Rf,使传感器最大输出与设定电压最大值一致。随后将传感器输出和设定电压送到比例放大器,传感信号与设定值比较,放大,产生一个0~10V的误差信号。由于变频调速器输入有0~10V、4~20mA等多种选择,是用面板上按键编程设置的,因此0~10V误差信号控制变频器输出驱动电压的频率,从而达到控制马达转速的目的。

下面以一个具体例子来说明。如果超临界萃取高压釜的最大工作压力要求20Mpa。我们选用0~20Mpa的压力传感器,电压设定范围选择0~200mV,可以用200mV输入的三位半表显示,最低一位表示0.01Mpa。调理电路的最大输出也调整在200mV。若设定夺力为15Mpa,即150mV。开始时压力传感器输出很小,使比例放大器产生10V电压,让变频器输出最高频率(设定为100周),马达全速动作,系统压力迅速提升。当工作压力逐渐趋向设定压力时,误差电压降低,变频器输出频率也随之降低,压力上升放缓。当工作压力达到设定压力,变频器停止工作。要是系统有一定的流量,比例放大器产生一个0与10V之间的中间电压,调频器亦从中等速率驱动马达,维持压力恒定。

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/sensor/200605/1402.html
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