電機(jī)智能保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采集電路設(shè)計(jì)本次電機(jī)智能保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，電機(jī)的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息采集是至關(guān)重要的。本文將詳細(xì)介紹電機(jī)狀態(tài)信息采集電路的設(shè)計(jì)。1.電機(jī)狀態(tài)信息采集電路設(shè)計(jì)目標(biāo)電機(jī)狀態(tài)信息采集電路的主要目標(biāo)是實(shí)時(shí)采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度和電流三個(gè)參數(shù)，并將采集的數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)控制系統(tǒng)，用于電機(jī)保護(hù)和控制。具體設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：（1）采集電機(jī)轉(zhuǎn)速；（2）采集電機(jī)溫度；（3）采集電機(jī)電流；（4）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。2.電機(jī)狀態(tài)信息采集電路設(shè)計(jì)方案電機(jī)狀態(tài)信息采集電路的設(shè)計(jì)方案如下圖所示：圖1電機(jī)狀態(tài)信息采集電路方案該電路主要由傳感器、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、濾波電路和信號(hào)放大電路組成。2.1傳感器選擇為了采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度和電流，需要選擇相應(yīng)的傳感器。具體選型如下：（1）電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器：本方案采用霍爾傳感器。霍爾傳感器的工作原理是由于帶電荷的載流子在磁場(chǎng)作用下的軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而感應(yīng)出電信號(hào)。以此獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速信息。（2）電機(jī)溫度傳感器：本方案采用熱敏電阻。熱敏電阻在溫度改變時(shí)會(huì)產(chǎn)生電阻變化，從而獲得電機(jī)溫度信息。（3）電機(jī)電流傳感器：本方案采用霍爾傳感器。將霍爾傳感器放置在電流通路上，通過(guò)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，獲得電機(jī)電流信息。2.2信號(hào)轉(zhuǎn)換電路為了將傳感器采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以讀取的數(shù)字信號(hào)，需要使用信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)如下：（1）電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換電路：將霍爾傳感器輸出的脈沖信號(hào)通過(guò)反相器進(jìn)行信號(hào)反相，再通過(guò)濾波電路濾去高頻雜波信號(hào)，最后傳遞給單片機(jī)控制系統(tǒng)。（2）電機(jī)溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換電路：將熱敏電阻產(chǎn)生的電阻信號(hào)通過(guò)運(yùn)算放大器進(jìn)行信號(hào)放大，并通過(guò)濾波電路濾去高頻雜波信號(hào)，最后將信號(hào)傳遞給單片機(jī)控制系統(tǒng)。（3）電機(jī)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換電路：將霍爾傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行增益放大，并通過(guò)濾波電路濾去高頻雜波信號(hào)，最后將信號(hào)傳遞給單片機(jī)控制系統(tǒng)。2.3濾波電路為了去除采集到的信號(hào)中的高頻雜波信號(hào)，需設(shè)計(jì)相應(yīng)的濾波電路。本設(shè)計(jì)采用RC低通濾波器，濾波器截止頻率為10Hz。2.4信號(hào)放大電路為了將傳感器采集到的信號(hào)放大到單片機(jī)可以讀取的電平范圍，需設(shè)計(jì)相應(yīng)的信號(hào)放大電路。本設(shè)計(jì)采用運(yùn)算放大器進(jìn)行信號(hào)放大，放大倍數(shù)為4。3.電機(jī)狀態(tài)信息采集電路實(shí)際搭建電機(jī)狀態(tài)信息采集電路實(shí)際搭建如下圖所示：圖2電機(jī)狀態(tài)信息采集電路實(shí)際搭建圖其中，電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器使用霍爾傳感器，電機(jī)溫度傳感器使用熱敏電阻，電機(jī)電流傳感器使用霍爾傳感器。轉(zhuǎn)換電路、濾波電路和信號(hào)放大電路使用運(yùn)算放大器和RC濾波器。電路的電源采用12V直流電源，通過(guò)穩(wěn)壓電路穩(wěn)定輸出5V電源供電給單片機(jī)控制系統(tǒng)和采集電路。4.結(jié)語(yǔ)本文介紹了電機(jī)狀態(tài)信息采集電路的設(shè)計(jì)方案，包括傳感器的選型、信號(hào)轉(zhuǎn)換、濾