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气动数字比例阀的电路设计

昊卫英.
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摘要本文介绍了气动数字比例阀的基本工作原理,分析了相关的问题,根据原理进行了电路设计,并通过实·
践及应用论证了这种新型比例闷的优越性。一.. ,
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概述动,同时负载腔通过溢流排出多余的体,输出压力
气动比例技术在现今工业自动化中的应用越来越下降。当进排气阀都关闭时,气容内的压力保持不变,
广泛、愈来愈重要了。比例技术从控制方式到结构形式输出压力保持恒定。
都在不断地改进和提高。传统的比例阀其先导部份通电路控制系统能自动地实现上述功能,使输出压
常为:动圈式力矩马达、比例电磁铁以及压电陶瓷,所力跟随控制信号的变化而变化。
有这些电一机械转换器都是线性的而且是连续可调电路控制系统
的,由于力马达和电磁铁本身的磁滞及非线性,也由于本电路采用控制方式,整个电路包括:比较
压电陶瓷的线性带过窄以及对气源的要求太高,所以放大电路、信号发生电路、信号检测及处理电
影响了所组成的比例阀的性能,同时由于过高的过滤路、信号放大电路、以及驱动电路等部份组成。其控制
度要求使其使用的场合及环境受到了的限制。框图见图。
气动数字式比例阀采用两个二位二通高速开关
阀、气容和一个高性能气控减压阀结合相应的控制电
路组成,这种结构形式由于抛弃了电磁铁本身的弱点,
又采用了先进的脉宽调制控制,因此其性能比传统的
比例阀优越而且,由于采用了开关阀作为驱动级,其
抗污染能力大大增强了,应用的场合拓宽了。
图比例控制器控制框图
气动数字比例阀的工作原理
. 控制方式的构思与设想
气动数字比例阀由高速开关阀、气容、减压阀、传
为了提高比例阀的性能,当输出压力与输入信号
感器、控制电路等组成,其原理如图所示。
之间相差较大时,高速开关阀为常通电,此时气容内的
压力迅速升高,比例阀的输出压力也迅速提高,从而提
高了比例阀的响应速度;反之,排气时也一样。
当输出压力与输入信号相差较小时,进入
控制方式,此时气容内的压力进入渐变过程,以防止过
中现象。
当输出压力与输入信号在所要控制的稳态精度范
一气拉减压阀·一压力传感器一气容围内时,进排气开关阀均不动作,比例阀处于稳定输出
一进气高速开关阀排气高速开关阀
一排气消声器一控制电路状态。
图气动数字比例闽原理图图表示了该比例阀进排气开关阀的通电时间与
气控减压阀主要具备以下性能:灵敏的溢流特性、输入输出信号之间的关系,这是控制方式。
良好的线性、运动部件低摩擦设计、足够的流通能力。通过调整锯齿渡信号的幅值来改变调制信号的控
气容的作用是实现积分,消除进排气的波动以及系统制范围,幅值越大,阀的频响越慢,但阀的动态变化过
的靛。压力传感器用于测量输出压力的大小,并将测程越平稳;反之,幅值越小,阀的额响越快,但阀在进入
量值反馈给控制电路,构成闭环控制系统。稳态时的过冲即超调量增大,甚至会引起振荡。
当进气阀打开时,气容内压力上升,减压阀的主阀锯齿波信号的振荡频率