摘(zhai)要：本(ben)文(wen)介紹了在(zai)自動門(men)系(xi)統(tong)中(zhong)，LEM電(dian)流傳感(gan)器實際(ji)應用(yong)的(de)種(zhong)方(fang)案(an)、及(ji)實現的(de)方(fang)法(fa)和參數(shu)的(de)計算(suan)。並給(gei)出(chu)了實用(yong)的(de)線(xian)路圖。
 
　　關(guan)鍵詞(ci)：門(men)控系統(tong)電(dian)流傳感(gan)器 負荷(he)  
 
引言(yan)
　　在(zai)建築(zhu)、賓館、地(di)鐵(tie)自動門(men)過(guo)程(cheng)中(zhong)，經(jing)常要(yao)用(yong)到(dao)直流電(dian)機的(de)，在(zai)其過(guo)程(cheng)中(zhong)，我們(men)需(xu)要(yao)應用(yong)電(dian)機正(zheng)轉(zhuan)及反(fan)轉(zhuan)，需(xu)要(yao)進行(xing)過程(cheng)的(de)電(dian)流、記錄及(ji)負荷(he)分析，以是否有(you)人(ren)員(yuan)被(bei)運動(dong)門(men)擠(ji)壓。有時(shi)需(xu)要(yao)記錄及(ji)繪制(zhi)電(dian)機運(yun)行(xing)過程(cheng)中(zhong)的(de)電(dian)流負荷(he)曲(qu)線(xian)。如(ru)果(guo)采用(yong)傳(chuan)統(tong)的電(dian)流傳感(gan)器可能(neng)由於(yu)其單(dan)方(fang)向的(de)電(dian)流特而(er)無法(fa)即(ji)正(zheng)向過(guo)程(cheng)電(dian)流負荷(he)，也(ye)可反(fan)方(fang)向負荷(he)電(dian)流。LEM電(dian)流傳感(gan)器為我們(men)提供了(le)個(ge)理想(xiang)的(de)可以直流(liu)電(dian)機正(zheng)反(fan)轉(zhuan)過程(cheng)電(dian)流負荷(he)的手段。我們(men)在(zai)自動門(men)系(xi)統(tong)中(zhong)采用(yong)了(le)LEM系(xi)列(lie)中(zhong)的(de)NXP20,該(gai)傳感(gan)器在(zai)使用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)顯(xian)示出(chu)、、能力、體積小(xiao)、波動(dong)小(xiao)的特(te)點，可以很方(fang)便(bian)地(di)與(yu)單(dan)片(pian)機接口等(deng)特(te)點，實現了(le)我們(men)所需(xu)的(de)，開、關(guan)門(men)過(guo)程(cheng)的(de)過流及邏(luo)輯判斷，負荷(he)曲(qu)線(xian)分析等(deng)過(guo)程(cheng)。
1．  傳(chuan)感(gan)器選(xuan)擇(ze)
　　我們(men)在(zai)門(men)控系統(tong)中(zhong)的(de)使(shi)用(yong)的(de)電(dian)機電(dian)流為額(e)定(ding)，zui大(da)電(dian)流是19A。所以我們(men)選擇(ze)的(de)LEM電(dian)流傳感(gan)器是PCB板(ban)安裝(zhuang)方(fang)式(shi)的(de)HXS 20-NP 
特點是：單(dan)電(dian)源＋5V供電(dian)。
        輸(shu)入額(e)定(ding)電(dian)流：5 、10A。  zui大(da)電(dian)流±30A
        輸(shu)出(chu)電(dian)壓：2.5V±0.625V
        頻率(lv)範圍：DC-50KHZ
        溫度(du)範圍：－40….+85ºC
        安裝(zhuang)方(fang)式(shi)：PCB板(ban)焊接
從(cong)指標來(lai)看(kan)，我們(men)的要求(qiu)。
2．  電(dian)路應用(yong)：
　　如(ru)圖(tu)所示是我們(men)由NXP20 組成(cheng)的(de)應用(yong)電(dian)路。
 

　　　　　　　

  　該(gai)圖中(zhong)由(you)Q1、Q2、Q3、Q4組成(cheng)的(de)H橋(qiao)電(dian)路可以在(zai)單(dan)片(pian)機系(xi)統(tong)下(xia)實現電(dian)機M的(de)正(zheng)轉(zhuan)或反(fan)轉(zhuan)運行(xing)，Q1 和(he)Q4導(dao)通電(dian)機正(zheng)向運(yun)行，自動門(men)打(da)開，Q2、Q4導(dao)通電(dian)機反(fan)向(xiang)運轉(zhuan)，自動門(men)關(guan)閉(bi)。  由LEM 傳(chuan)感(gan)器HXS 20NP 組成(cheng)的(de)電(dian)流電(dian)路可以將電(dian)流轉(zhuan)換為電(dian)壓信號(hao)VADCO,並(bing)送(song)入由(you)單(dan)片(pian)機組成(cheng)的(de)系(xi)統(tong)轉(zhuan)換為數(shu)字信號，供計(ji)算(suan)、邏(luo)輯判斷或顯(xian)示。
3．  信(xin)號處理：
　　該(gai)電(dian)路可直(zhi)流電(dian)機zui大(da)額(e)定(ding)電(dian)流為－5.0A 到(dao)＋5.0A。傳感(gan)器輸(shu)入電(dian)流為－5.0A 時(shi) 輸(shu)出(chu)為 2.5V－0.625V＝1.875V, ＋5.0A時(shi) 對應輸(shu)出(chu)為： 2.5V＋0.625V＝3.125V,  對(dui)應0A電(dian)流，其輸(shu)出(chu)是2.5V。 
   　該(gai)電(dian)路所使(shi)用(yong)單(dan)片(pian)機選(xuan)的(de)是PHILIP 公(gong)司(si)的80C552，其內(nei)部由10位A/D轉(zhuan)換電(dian)路，      0—5V輸(shu)入對(dui)應0－ 03FFH。由此(ci)得出(chu)轉(zhuan)換數(shu)字(zi)量為 4.88mV/BIT。
轉(zhuan)換後(hou)數字量與(yu)對應的電(dian)機電(dian)流關系(xi)是：
每(mei)BIT＝39mA. 
所以數字(zi)量＝實際(ji)電(dian)流（mA）/39 （取整(zheng)數）
由於(yu)該(gai)傳感(gan)器輸(shu)入與(yu)輸(shu)出(chu)是線關(guan)系(xi)，因此(ci)可據公(gong)式(shi)可得(de)出(chu)任(ren)意電(dian)流與(yu)數字(zi)之間的(de)關(guan)系。 

 
　由(you)於(yu)電(dian)流有正(zheng)反(fan)兩個(ge)方(fang)向，所(suo)以在(zai)應用(yong)中(zhong)要(yao)註意在(zai)正(zheng)向運(yun)行時(shi)數字(zi)越(yue)大(da)，電(dian)流越(yue)大(da)；反(fan)向(xiang)運行中(zhong)數(shu)字(zi)越(yue)小(xiao)，對應電(dian)流值越(yue)大(da)。 
    用(yong)軟(ruan)件(jian)就可以根(gen)據的(de)數字進行(xing)處理。如(ru)判斷(duan)是否有(you)人(ren)被(bei)擠壓、過流(liu)保(bao)護(hu)、門(men)電(dian)流曲(qu)線(xian)采集、電(dian)機能(neng)測試等(deng)。配(pei)合(he)電(dian)壓傳感(gan)器還可以計算(suan)出(chu)電(dian)機功(gong)率(lv)值。這(zhe)樣可以保護(hu)電(dian)機還可以記錄及(ji)分析故障原因(yin)。
    當(dang)電(dian)流出(chu)額(e)定(ding)範圍，但(dan)只要不(bu)出(chu)zui大(da)範圍，也(ye)可以測出(chu)相(xiang)應的數(shu)字，但(dan)其(qi)線(xian)度(du)會(hui)變差(cha)，具(ju)體可以實際(ji)測量而(er)定(ding)。
以下(xia)是我們(men)在(zai)實際(ji)運(yun)行中(zhong)根(gen)據該(gai)傳感(gan)器測量出(chu)的自動門(men)運(yun)行(xing)負荷(he)曲(qu)線(xian)： 
 　　　　　　
   
從(cong)該(gai)圖可以看(kan)出(chu)，其測量結果真(zhen)實地(di)反(fan)映了實際(ji)電(dian)流狀(zhuang)態(tai)。
4．  過流保護(hu)：
　　在(zai)實際(ji)應用(yong)中(zhong)會(hui)有狀(zhuang)態(tai)，上述的判(pan)斷(duan)及(ji)必須(xu)在(zai)軟件(jian)的支持下(xia)進行(xing)，有時(shi)如出(chu)現電(dian)機短(duan)路故障或其(qi)他(ta)無法(fa)預測的情況，很有(you)可能(neng)出(chu)現單(dan)片(pian)機處理不(bu)及(ji)時(shi)或造(zao)成(cheng)線(xian)路損壞(huai)，此時(shi)也(ye)可以應用(yong)硬(ying)件(jian)電(dian)路實現處理短(duan)路、過流(liu)等(deng)狀(zhuang)態(tai)以作為線(xian)路的冗(rong)余(yu)保護(hu)。 
其線路如圖(tu)：

　　圖中(zhong)來(lai)自LEM 電(dian)流傳感(gan)器的(de)信(xin)號(hao)ADC0送入比(bi)較器(qi) LM139,經(jing)與(yu)W1和W2 設(she)定(ding)的電(dian)壓值進行(xing)比(bi)較。然後(hou)送到(dao)輸(shu)出(chu)端Vcomp。 正(zheng)常範圍時(shi)，該(gai)輸(shu)出(chu)是0V, 電(dian)機正(zheng)轉(zhuan)或反(fan)轉(zhuan)時(shi)電(dian)流如過(guo)設(she)定(ding)值，該(gai)輸(shu)出(chu)即(ji)為電(dian)平5V，W1設(she)定(ding)正(zheng)向運(yun)行時(shi)過流(liu)值，W2設(she)定(ding)反(fan)向(xiang)運行時(shi)的電(dian)流過流(liu)值。該(gai)輸(shu)出(chu)可以接到(dao)單(dan)片(pian)機輸(shu)入端或硬(ying)件(jian)電(dian)路實現過(guo)流(liu)保護(hu)或其(qi)他(ta)功(gong)能。
LEM電(dian)流傳感(gan)器在(zai)我們(men)設(she)計的(de)要求(qiu)的地(di)鐵(tie)、輕軌(gui)自動門(men)器(qi)中(zhong)，顯(xian)示出(chu)其能(neng)可靠(kao)、穩定(ding)好，是個(ge)很值(zhi)得(de)信賴(lai)的器件(jian)。