一种磁力搅拌控制器的制作方法

技术特征：
1.一种磁力搅拌控制器，其特征在于：包括hall开关（1）、rc滤波器（2）、a/d模块（3）、控制模块以及转换输出模块（4）；所述hall开关（1）用于检测接近的目标物体并输出与目标物体运动路径对应的方波信号，所述方波信号内含有初次旋转角速度数据；所述rc滤波器（2）与所述hall开关（1）电连接，用于对所述方波信号进行滤波；所述rc滤波器（2）具有电阻与容值可调的电容器，所述电容器用于调节所述rc滤波器（2）的截止频率，所述rc滤波器（2）输出滤波信号；所述a/d模块（3）与所述rc滤波器（2）以及所述控制模块电连接，用于采集所述滤波信号的电压值，生成滤波数据，将所述滤波数据发送至所述控制模块，所述滤波数据内含有与所述初次旋转角速度数据对应的二次旋转角速度数据；所述控制模块控制连接于所述rc滤波器（2），并根据预设的角速度提取算法从所述滤波数据中提取出所述二次旋转角速度数据，根据所述二次旋转角速度数据控制所述电容器的容值以使所述电容器每次放电时完全放光电量，每次充电都是从0电平开始充电；所述控制模块根据预设的角频率提取算法从所述二次旋转角速度数据中提取出旋转角频率信号并输出；所述转换输出模块（4）电连接与所述控制模块电连接，用于接收所述旋转角频率信号反相后输出。2.根据权利要求1所述的一种磁力搅拌控制器，其特征在于：所述rc滤波器（2）设置为开关电容阵列，开关电容阵列包括电阻器和位移缓存器组成的串并转换电路和开关s1至s16的开关阵列；串并转换电路用于实现把控制算法软件输出的shcp、stcp、data信号转换为对开关阵列的控制信号s1至s16；开关阵列包括电阻器r0和电容器c1至c16组成滤波阵列，以及还包括三极管p1-p16；电阻器r1-r16用于实现开关阵列的开关功能。3.根据权利要求2所述的一种磁力搅拌控制器，其特征在于：所述转换输出模块（4）包括三极管n1，三极管n1的基极通过电阻器r1电连接至控制模块信号f的输出端，三极管n1的发射极接地，三极管n1的集电极通过电阻器r2电连接至直流电源，三极管n1的集电极用于输出hall信号。4.一种磁力搅拌控制器控制方法，使用如权利要求1-3任意一项所述的磁力搅拌控制器，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，hall开关（1）检测接近的目标物体并输出与目标物体运动路径对应的方波信号，所述方波信号内含有初次旋转角速度数据；步骤二，rc滤波器（2）与所述hall开关（1）电连接，对所述方波信号进行滤波；所述rc滤波器（2）具有电阻与容值可调的电容器，所述电容器用于调节所述rc滤波器（2）的截止频率，所述rc滤波器（2）输出滤波信号；步骤三，所述a/d模块（3）与所述rc滤波器（2）以及所述控制模块电连接，采集所述滤波信号的电压值，生成滤波数据，将所述滤波数据发送至所述控制模块，所述滤波数据内含有与所述初次旋转角速度数据对应的二次旋转角速度数据；所述控制模块控制连接于所述rc滤波器（2），并根据预设的角速度提取算法从所述滤波数据中提取出所述二次旋转角速度数据，根据所述二次旋转角速度数据控制所述电容器的容值以使所述电容器每次放电时完全放光电量，每次充电都是从0电平开始充电；所述控制模块根据预设的角频率提取算法从所述二次旋转角速度数据中提取出旋转角频率信号并输出；
步骤四，所述转换输出模块（4）电连接与所述控制模块电连接，接收所述旋转角频率信号反相后输出。5.根据权利要求4所述的一种磁力搅拌控制器控制方法，其特征在于：步骤二中，所述rc滤波器（2）设置为开关电容阵列，开关电容阵列包括电阻器和位移缓存器组成的串并转换电路和开关s1至s16的开关阵列；串并转换电路实现把控制算法软件输出的shcp、stcp、data信号转换为对开关阵列的控制信号s1至s16；开关阵列包括电阻器r0和电容器c1至c16组成滤波阵列，以及还包括三极管p1至p16，电阻器r1至r16实现开关阵列的开关功能。6.根据权利要求5所述的一种磁力搅拌控制器控制方法，其特征在于：步骤二中，采用开关电容阵列控制算法，其中，控制每次放电都是完全放光，每次充电都是从0电平开始充电。7.根据权利要求6所述的一种磁力搅拌控制器控制方法，其特征在于：所述开关电容阵列控制算法：输入变量是前1次t1的实际角速度s1，前2次t2的实际角速度为s2，前3次t3的实际角速度为s3，前4次t4的实际角速度s4，控制模块根据磁力搅拌控制系统的惯性特性并结合测试经验推算算法，估算出当前的可能是角速度s0；然后根据s0，反推rc滤波阵列的截止频率，根据截止频率要求输出控制开关阵列的shcp，stcp，data信号。8.根据权利要求7所述的一种磁力搅拌控制器控制方法，其特征在于：步骤二中，当hall处于正半周期时，按照1-exp(-t/rc)计算输出当前工作的角速度；当hall不是处于正半周期时，按照exp(-t/rc)计算输出当前工作的角速度。9.根据权利要求8所述的一种磁力搅拌控制器控制方法，其特征在于：步骤四中，转换输出模块（4）包括三极管n1，三极管n1的基极通过电阻器r1电连接至控制模块信号f的输出端，三极管n1的发射极接地，三极管n1的集电极通过电阻器r2电连接至直流电源，三极管n1的集电极用于输出hall信号。

技术总结
本申请涉及一种磁力搅拌控制器，其包括HALL开关信号获取电路、RC滤波器，开关电容阵列，开关电容阵列控制算法，A/D模块，单片机角速度算法，PWM输出。本申请具有成本低，检测精度高，实时性好的效果。实时性好的效果。实时性好的效果。


技术研发人员：宋玉娥 顾国林
受保护的技术使用者：上海品致测控技术有限公司
技术研发日：2022.01.27
技术公布日：2022/4/29