一种压电喷射阀喷嘴位置调节检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及压电喷射阀技术领域,更具体地说，涉及到一种压电喷射阀喷嘴位置调节检测电路。


背景技术：

2.在精密的点胶系统里面，压电喷射阀的可靠稳定工作至关重要，直接影响到整个点胶作业，在进行大批量点胶作业时，客户往往要求压电喷射阀具有一致性，在不同的同类型点胶系统使用同一套点胶工艺参数，即可实现同样的点胶作业，所以压电喷射阀的喷嘴冒调节一致性至关重要。
3.大部分的压电喷射阀的喷嘴冒调节电路实现方式是采集压电陶瓷的电流，根据压电陶瓷电流的大小判断喷嘴冒与撞针的位置关系，从而进行喷嘴冒调节，上述方法虽然能实现喷嘴冒的调节，但是精度差，可靠性不好。本发明使用精密的位移传感器检测方法，实现更加可靠的喷嘴冒调节方式。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种压电喷射阀喷嘴位置调节检测电路用来解决压电喷射阀调节精度不高以及压电喷射阀点胶效果难以保持一致性的技术问题。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种压电喷射阀喷嘴位置调节检测电路，包括电源管理电路以及位移检测驱动电路，所述电源管理电路向所述的位移检测驱动电路进行供电，其中，所述电源管理电路包括开关电路以及调压电路，所述开关电路与所述调压电路依次进行连接，在稳定可靠的直流电源供电的情况下，通过输入信号对开关电路进行控制，进而稳定可靠的直流电源在经过电源管理电路的作用下调节为特定的电压对位移检测驱动电路进行供电；
6.所述位移检测驱动电路包括稳压电路、驱动电路以及运放电路，所述稳压电路分别与所述驱动电路以及所述运放电路进行连接，所述稳压电路将输出信号输出至驱动电路，同时为运放电路提供偏置电压。
7.一方面，所述开关电路包括r12、r15、r17、r18、磁珠fb1、三极管q2以及pmos管q1，三极管q2的基极连接r17，三极管q2的发射极接地，r18连接在三极管q2的基极与三极管q2的发射极之间，三极管q2的集电极通过r15连接pmos管q1的栅极，r12连接在pmos管q1的栅极与源极之间，pmos管q1的源极通过磁珠fb1与电源vcc_lvdt连接，pmos管q1的漏极与所述调压电路中的电感l2连接。
8.一方面，所述调压电路包括r14、r13、r16、电感l2、二极管d1、电容c10以及u3，u3的引脚en通过电阻r14连接在电感l2与所述开关电路中pmos管q1的漏极之间，u3的引脚gnd接地，电感l2连接在u3的引脚vin与引脚sw之间，u3的引脚fb通过电阻r13连接二极管d1的负极，u3 的引脚fb通过电阻r16接地。
9.一方面，所述稳压电路包括c7、c8、c9、r9、r10、r11以及运算放大器u2a,运算放大器 u2a的信号正输入端连接在r9与r11之间，r9与r11连接在vcc端与地之间，运算放大器u2a的信号负输入端与运算放大器u2a的信号输出端连接，c8连接在r11两端，运算放大器u2a的电源输出端接地，运算放大器u2a的电源输入端连接vcc端，同时运算放大器u2a的电源输入端通过c7接地，放大器u2a的电源输出端接地，同时放大器u2a的电源输出端通过c9连接vm信号输出端，放大器u2a的信号输出端通过r10连接vm信号输出端。
10.一方面，所述驱动电路包括驱动器u1、位移传感器l1、r1、r2、r3、r5、c1、c2、c3、 c4以及c5，r3连接在驱动器u1引脚lev1与驱动器u1引脚lev2之间，c2连接在驱动器u1引脚 freq1与驱动器u1引脚freq2之间，c4连接在驱动器u1引脚b1 filt与驱动器u1引脚b2 filt2 之间，c3连接在驱动器u1引脚fb与驱动器u1引脚out_filt之间，r5连接在驱动器u1引脚fb与驱动器u1引脚sig_out之间，c5连接在驱动器u1引脚a1 filt与驱动器u1引脚a2 filt之间，驱动器u1引脚offset2通过电阻r2以及滑动变阻器r1接地，驱动器u1引脚vb与位移传感器l1 的一端连接，驱动器u1引脚va与位移传感器l1的另一端连接，位移传感器l1的中端连接所述调压电路的vm信号输出端,位移传感器l1的输出端连接在驱动器u1引脚exc1与驱动器u1引脚 exc2之间。
11.一方面，所述运放电路包括r4、r6、r7、r8、c6以及运算放大器u2b，驱动器u1引脚sig_ref 通过r4连接运算放大器u2b的信号正输入端，同时所述调压电路的vm信号输出端通过r4连接运算放大器u2b的信号正输入端，驱动器u1引脚sig_out通过r6连接运算放大器u2b的信号正输入端，运算放大器u2b的信号负输入端通过r7接vcc端，r8连接在运算放大器u2b的信号负输入端与运算放大器u2b的信号输出端，c6连接在运算放大器u2b的信号负输入端与运算放大器u2b的信号输出端之间。
12.本实用新型的有益效果是：
13.(1)通过精密的位移传感器检测压电喷射阀的喷嘴冒和撞针之间的位移，从而实现喷嘴冒自动调节功能，驱动和检测位移传感的u1对位移传感器进行驱动处理，输出一个信号经运算放大器处理后输出一个直流信号。
14.(2)通过精密的位移传感器检测方式实现精密的位置检测，从而保证压电喷射阀的点胶效果保持一致性。
附图说明
15.图1是一种压电喷射阀喷嘴位置调节检测电路中框架图。
16.图2是一种压电喷射阀喷嘴位置调节检测电路中的电源管理拓扑图。
17.图3是一种压电喷射阀喷嘴位置调节检测电路中的位移检测驱动拓扑图。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
19.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范
围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
20.参照图1，提供一种压电喷射阀喷嘴位置调节检测电路，包括电源管理电路以及位移检测驱动电路，所述电源管理电路向所述的位移检测驱动电路进行供电，其中，所述电源管理电路包括开关电路101以及调压电路102，所述开关电路101与所述调压电路102依次进行连接，在稳定可靠的直流电源供电的情况下，通过输入信号对开关电路进行控制，进而稳定可靠的直流电源在经过电源管理电路的作用下调节为特定的电压对位移检测驱动电路进行供电；
21.所述位移检测驱动电路包括稳压电路103、驱动电路104以及运放电路105，所述稳压电路103分别与所述驱动电路104以及所述运放电路105进行连接，所述稳压电路103将输出信号输出至驱动电路104，同时为运放电路105提供偏置电压。
22.参照图2，所述开关电路101包括r12、r15、r17、r18、磁珠fb1、三极管q2以及pmos管 q1，三极管q2的基极连接r17，三极管q2的发射极接地，r18连接在三极管q2的基极与三极管 q2的发射极之间，三极管q2的集电极通过r15连接pmos管q1的栅极，r12连接在pmos管q1的栅极与源极之间，pmos管q1的源极通过磁珠fb1与电源vcc_lvdt连接，pmos管q1的漏极与所述调压电路中的电感l2连接。
23.在本技术实施中，磁珠fb1进行滤波作用，电阻r12、r15、pmos管q1以及电阻r17、r18、三极管q2构成开关作用；信号lvdt_p_con来自主控mcu，当此信号为高电平时，q2闭合，pmos 管q1跟随闭合，vcc_lvdt连接到u3，反之则断开。
24.利用pmos和三极管q2以及相关电阻和电容构成电源vcc_lvdt的开关，以便在需要进行通电。
25.参照图2，所述调压电路102包括r14、r13、r16、电感l2、二极管d1、电容c10以及u3， u3的引脚en通过电阻r14连接在电感l2与所述开关电路中pmos管q1的漏极之间，u3的引脚gnd 接地，电感l2连接在u3的引脚vin与引脚sw之间，u3的引脚fb通过电阻r13连接二极管d1的负极，u3的引脚fb通过电阻r16接地。
26.在本技术实施例中，vcc_lvdt为稳定可靠的直流电源，给压电喷射阀的喷嘴冒位移检测模块提供供电，由于模块不是实时工作，且位移传感器发热比较厉害，需要使用图1的模块进行电源管理，在需要检测时闭合电源，在不需要检测时断开电源。
27.电容c14，c11有滤波和储能功能；电阻r14、r13、r16、电感l2，快恢复二极管d1，电容c10构成调压电路；将vcc_lvdt电压调节为需要的vcc电平，从而得到特定的电平。
28.电容c12，c13提供滤波储能作用，给后端的电路提供稳定的直流电源。
29.u3以及相关的配件构成稳定的调压源，输出u1需要的电源电压。
30.参照图3，所述稳压电路103包括c7、c8、c9、r9、r10、r11以及运算放大器u2a,运算放大器u2a的信号正输入端连接在r9与r11之间，r9与r11连接在vcc端与地之间，运算放大器u2a 的信号负输入端与运算放大器u2a的信号输出端连接，c8连接在r11两端，运算放大器u2a的电源输出端接地，运算放大器u2a的电源输入端连接vcc端，同时运算放大器u2a的电源输入端通过c7接地，放大器u2a的电源输出端接地，同时放大器u2a的电源输出端通过c9连接vm信号输出端，放大器u2a的信号输出端通过r10连接vm信号输出端。
31.参照图3，所述驱动电路104包括驱动器u1、位移传感器l1、r1、r2、r3、r5、c1、c2、 c3、c4以及c5，r3连接在驱动器u1引脚lev1与驱动器u1引脚lev2之间，c2连接在驱动器u1引脚freq1与驱动器u1引脚freq2之间，c4连接在驱动器u1引脚b1 filt与驱动器u1引脚b2 filt2 之间，c3连接在驱动器u1引脚fb与驱动器u1引脚out_filt之间，r5连接在驱动器u1引脚fb与驱动器u1引脚sig_out之间，c5连接在驱动器u1引脚a1 filt与驱动器u1引脚a2 filt之间，驱动器u1引脚offset2通过电阻r2以及滑动变阻器r1接地，驱动器u1引脚vb与位移传感器l1 的一端连接，驱动器u1引脚va与位移传感器l1的另一端连接，位移传感器l1的中端连接所述调压电路的vm信号输出端,位移传感器l1的输出端连接在驱动器u1引脚exc1与驱动器u1引脚exc2之间。
32.在本技术实施例中，通过精密的位移传感器检测方式实现精密的位置检测，从而保证压电喷射阀的点胶效果保持一致性，且通过精密的位移传感器检测压电喷射阀的喷嘴冒和撞针之间的位移，从而实现喷嘴冒自动调节功能，同时提高了喷嘴冒自动调节精度。
33.参照图3，所述运放电路105包括r4、r6、r7、r8、c6以及运算放大器u2b，驱动器u1引脚sig_ref通过r4连接运算放大器u2b的信号正输入端，同时所述调压电路的vm信号输出端通过r4连接运算放大器u2b的信号正输入端，驱动器u1引脚sig_out通过r6连接运算放大器u2b 的信号正输入端，运算放大器u2b的信号负输入端通过r7接vcc端，r8连接在运算放大器u2b 的信号负输入端与运算放大器u2b的信号输出端，c6连接在运算放大器u2b的信号负输入端与运算放大器u2b的信号输出端之间。
34.电容c7，c8，c9有滤波作用，电阻r9，r11进行分压，提供需要的电平，经过u2a进行稳压和滤波后，输出vm稳定的信号，电阻r10具有限流作用。
35.驱动器u1为位移检测驱动ic，vcc电源为其供电，电容c1给电源进行滤波处理。
36.电容c2和电阻r3分别决定vb和va的输出频率和幅值。电容c3，c4，c5容值相等，设置u1 的位移采样的带宽。
37.电阻r5为采样转换后的输出信号的负载，电阻r2，可调电阻r1为偏置电压调节。
38.vm电平为u1提供参考电压，同时为u2b提供偏置电压，u1输出信号经过电阻r6后和偏置 vm电平经过电阻r4加到运放u2b正向端；电平vcc经过电阻r7，r8，电容c6构成运放的u2b的负反馈；上述信号经过u2b处理后，输出信号lvdt_adc，通过降压处理后，adc进行采样处理，从而反应位移的大小。
39.l1为位移传感器，vm为参考电源，vb和va为驱动信号，输出信号连接u1的exc1和exc2检测端。
40.位移传感器驱动ic元器件u1以及配合使用的电阻电容，构成驱动位移传感器l1和检测l1 输出信号的工作模块。
41.运算放大器u2a部分，对vcc进行分压处理，提供稳定的参考电平vm，给u1和l1作为参考电平使用。
42.运放u2b把u1的输出信号和vcc以及vm进行运算，供主控以及adc采样模块采集。
43.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。