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想请教一下，正弦波控制器单电阻采样电流
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我拆开很多控制器来看了，大多数都是用的单电阻采样。想问下，现在一般做控制器的厂家，一般使用了单电阻采样+电流重构+坐标变换+SVPWM的矢量控制方法吗？
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[Lv.9]-少尉, 积分 2868, 距离下一级还需 732 积分
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这么深奥？不懂！每个做方案设计的人思路都不一样，出来的软件算法也不一样，算法不一样硬件就不一样，不懂的人都是靠猜的，懂得人也不会告诉你！据说某控制器没有康铜，就用管子的内阻来计算系统电流，至今没有人知道是怎么实现的。。。
09年装GPS个个以为是神经病！
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我们做汽车控制器现在也是单端采样，成本更低，不用纠结。
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这么深奥？不懂！每个做方案设计的人思路都不一样，出来的软件算法也不一样，算法不一样硬件就不一样，不懂 ...
可以给你看看&&mos内阻采样控电流的 控制部分 我们公司做的就是MOS内阻采样控电流的控制器
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[Lv.9]-少尉, 积分 2868, 距离下一级还需 732 积分
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可以给你看看&&mos内阻采样控电流的 控制部分 我们公司做的就是MOS内阻采样控电流的控制器
看了也不懂，不看也罢，有得看更好！?
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看了也不懂，不看也罢，有得看更好！?
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那就和你说下通俗大概的原理，&&这种控制方案，需要多3个IC& &&&比较器& & 与非门& &模拟开关&&，通过与非门来控制器模拟开关时时检测单相mos间的 管压降 从而来计算时时相线电流& &
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那就和你说下通俗大概的原理，&&这种控制方案，需要多3个IC& &&&比较器& & 与非门& &模拟开关&&，通过与 ...
好吧，小文控制器。。。
09年装GPS个个以为是神经病！
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[Lv.10]-中尉, 积分 4332, 距离下一级还需 668 积分
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可以给你看看&&mos内阻采样控电流的 控制部分 我们公司做的就是MOS内阻采样控电流的控制器
管子内阻不会有差异吗，而且老化以后也不会变？
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[Lv.9]-少尉, 积分 2868, 距离下一级还需 732 积分
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管子内阻不会有差异吗，而且老化以后也不会变？
我也想说这个问题，多管并联倒是差不会很多，但热稳定性呢？
09年装GPS个个以为是神经病！
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可以给你看看&&mos内阻采样控电流的 控制部分 我们公司做的就是MOS内阻采样控电流的控制器
请问下你们是采用电流重构+坐标变换？
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请教SMT32哪种芯片可以采样微安级电流？
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产品测试需要测微安级电流，就是按一下产品上的reset键，MCU进入待机状态，正常产品待机电流是5微安左右，请问用SMT32哪种芯片可以采样到？用什么方案比较好啊？精密电阻变换为电压再用运放放大至STM32，还是直接用运放进行I/V转换然后给STM32？请教各位高手，MCU以前只玩过51，平时是搞搞.NET开发的，自己想多学点，软硬都会，谢谢，请各位不吝赐教。
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建议高精度电阻采样，然后运放多级放大后进入STM32。
谢谢答复，有网友建议说用INA12X系列的仪表放大器做效果比较好，您觉得呢？因为我这要保证0.01μa的精度。&
向往不断折腾的人生～
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建议高精度电阻采样，然后运放多级放大后进入STM32。
谢谢答复，有网友建议说用INA12X系列的仪表放大器做效果比较好，您觉得呢？因为我这要保证0.01μa的精度。
。。。你这个精度确实要用高精度的ADC芯片来做，INA12X我没用过，你可以查一下数据手册看一下采样精度。毕竟stm32的采样精度很有限&
0.01uA精度。。。。这是nA级了= =。。。意味着你需要10nA的精度那么至少要1nA的分辨率= =&
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谢谢答复，有网友建议说用INA12X系列的仪表放大器做效果比较好，您觉得呢？因为我这要保证0.01μa的精度 ...
0.01uA精度。。。。这是nA级了= =。。。意味着你需要10nA的精度那么至少要1nA的分辨率= =
有网友建议用INA28X系列，最大1000倍可用增益，差分输入，直接接入采样电阻两端，应该可以实现。&
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谢谢答复，有网友建议说用INA12X系列的仪表放大器做效果比较好，您觉得呢？因为我这要保证0.01μa的精度 ...
。。。你这个精度确实要用高精度的ADC芯片来做，INA12X我没用过，你可以查一下数据手册看一下采样精度。毕竟stm32的采样精度很有限
有网友建议用INA28X系列，最大1000倍可用增益，差分输入，直接接入采样电阻两端，应该可以实现。&
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0.01uA精度。。。。这是nA级了= =。。。意味着你需要10nA的精度那么至少要1nA的分辨率= =
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。。。你这个精度确实要用高精度的ADC芯片来做，INA12X我没用过，你可以查一下数据手册看一下采样精度。 ...
有网友建议用INA28X系列，最大1000倍可用增益，差分输入，直接接入采样电阻两端，应该可以实现。
可以尝试一下~&
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有网友建议用INA28X系列，最大1000倍可用增益，差分输入，直接接入采样电阻两端，应该可以实现。
可以尝试一下~
好的，谢谢。&
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可以尝试一下~
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STM32F103ZE好像就可以，不行可以试一下107
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【】今日问题：stm32f103三电阻采样电流波形问题
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stm32f103三电阻采样电流波形问题
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文档介绍：
第30卷第5期2013年5月机电工程JournalofMechanical&ElectricalEngineeringV0】.3ONO.5Malv2013DOI:10.3969/j.issn..不同PWM模式下交流电机单电阻三相电流采样的研究王帆,陈阳生(浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027)摘要:为解决交流电机相电流采样的问题,将母线单电阻采样三相电流重构技术应用到交流电机系统中。对母线单电阻采样三相电流重构技术的原理进行了研究,定义了由低压调制区与扇区过渡区构成的非观测区的概念。开展了对母线单电阻采样三相电流重构技术在SVPWM与BCPWM两种PWM调制方式下非观测区问题的分析,建立了PWM移相时间与最小采样时间的关系,提出了使用PWM非对称输出方式解决母线单电阻采样三相电流重构技术非观测区问题的方法。在BCPWM与SVPWM两种调制模式下,对PWM移相输出的各种状态波形进行了分析,最后,进行了永磁同步电机全区域母线采样三相电流重构试验。研究结果表明:该母线采样三相电流重构技术在两种PWM调制方式下都具备可行性和使用价值。关键词:交流电机;单电阻采样;电流重构;BCPWM;非对称PWM输出中图分类号:TM34;TP24;TH39文献标识码:A文章编号:(5-06ResearchonphasecurrentreconstructionforACmotorbasedondifferentPWMmodeWANGFan,CHENYang—sheng(CollegeofElectricalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:AimingatphasecurrentsamplingofACmotors,thethree—phasecurrentreconstructionforACmotordrivesusingaDC—linksinglecurrentsensorwasinvestigated.Aftertheresearchofprincipleofthismethod,posedbylow—voltagemodulationregionandtransitionregionwasproposed.Aftertheanalysisofunobservedregionofthree—phasecurrentofthismethodbasedonSVPWMandBCPWM.therelationshipofPWMshifttimeandminimumsamplingtimewasestablished.AmethodwaspresentedtosolvetheproblemofunobservedregionbyusingasymmetricPWMoutput.AftertheanalysisofstatusandwaveformofPWMshiftingoutputbasedonbothSVPWMandBCPWM,themethodofthree—phasecurrentreconstructionusingDCbuscurrentofPMSMonwholeregionwastested.Theresultsindicatethatthethree—phasecurrentreconstructionhasfeasibilityandpracticalvalueonbothSVPWMandBCPWM.Keywords:ACphasecbus—clampedPWM;asymmetricPWMoutput0引言在交流电机矢量控制策略中,相电流采样性能是个重要的指标。在对成本要求高的应用场合,如何低成本地获得好的电流采样性能成为关键问题。目前,较为常见的电流采样方式有两种:使用霍尔传感器对三相电流进行采样和母线电流单电阻采样相电流重构。霍尔传感器具有使用简单、隔离性好等优点,但是霍尔传感器也有体积大、价格比较昂贵等缺点,不适用于对成本要求较高的应用场合。母线电流单电阻采样相电流重构方法是指在直流母线上串联个电流采样电阻,通过对母线电流瞬时值与开关状态的分析,重构出电机三相电流。单电流采样相电流重构方法结构简单,成本低廉,十分适用于对于成本要收稿日期:作者简介:王帆(1987-),男,北京人,主要从事电机控制方面的研究.E-mail:06dqgcwf@zju.通信联系人:陈阳生,男,教授,博士生导师.E—mail:yschen@zju.586·机电工程第30卷求较高的应用场合。在SVPWM调制方式中,每个PWM载波周期所有开关都需要动作,开关损耗较大。与之相比,母线箝位PWM(BCPWM)调制方式把一相电平箝位,开关器件不动作,每个载波周期只有两组开关需要动作,降低了开关损耗。本研究探讨单电流采样相电流重构的实现方法;针对SVPWM和BCPWM两种PWM调制方式下实现单电阻采样相电流重构的方法进行分析,最后通过实验对电流重构结果进行比较,以验证算法可行性。1单电阻采样三相电流重构在三相全桥逆变电路中,本研究定义三组桥臂的开关状态为Js。,5,Ls,当上桥臂导通时开关状态为“1”,关闭时开关状态为“0”。空间电压矢量调制的基本原理是:通过调节6个非零基本电压矢量。。),(1,1。),(。。),。。),。(),。。。。)和两个零矢量Vooo,y。的作用时间,实现交流电机电压波形控制。以第一扇区为例,当两个零矢量与作用时,电机处于续流状态,母线电流与相电流之间没有特定关系;当非零基本电压矢量∞)作用时,母线电流瞬时值与A相电流i。相同,A相电流关系图如图1(a)所示;当非零基本电压矢量。)作用时,母线电流瞬时值与C相电流i相反,C相电流关系图如图l(b)所示。(a)A相电流关系图(b)C相电流关系图图1第一扇区母线电流与相电流关系图其他扇区分析方法与第一扇区相似,在不同基本电压矢量作用时,母线电流与三相电流之间的对应关系如表1所示[3-s3。表1基本电压矢量作用下母线电流与三相电流的关系基本电压矢量母线电流对应的相电流)U60。。。))(。)))根据表l的对应关系,每个PWM周期内,可以在构成扇区边界的两个非零基本电压矢量作用时得到两相电流的瞬时值,再通过相电流关系i。++i=0得到第三相电流,从而完成重构。2单电阻采样相电流重构非观测区2.1最小采样时间在前面的分析中,所有情况都是基于理想状态讨论的。实际情况中最短采样时问示意图如图2所示。由于死区延迟、母线电流信号建立延迟、A/D转换延迟等原因,系统需要一个最短采样时间作为最小采样窗口,才可以得到准确的母线电流信息。最短采样时间般为3Ixs~5s,由3部分组成:死区时间、母线电流建立时间与AD转换时间,其关系如下:i=++毗w(1)采样延迟最1
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基于STM32F103的深海远程电机控制系统
    
&&&& 摘& 要: 深海科学考察所用的调查设备其动力系统往往采用锂电池供电加有刷直流电机的方式， 但锂电池供电存在较多弊端， 且有刷直流电机机械换相部分容易因工作环境的恶劣出现故障， 针对这种情况设计了一种基于STM 32F103微控制器的远程永磁同步电机控制系统， 采用同轴电缆供电， 使系统的运行更加高效更加可靠， 有效延长了作业时间。
　　深海电机控制系统是深海科学考察、地质勘探、生物资源采集、深海打捞等深海作业中的一项关键技术， 使电机在深海的复杂环境中高效、可靠地运行具有重要的意义。目前， 在我国的深海科学考察中，通常采用有刷直流电机作为动力来源， 水下锂电池为其供电。由于锂电池价格昂贵且需要不时的对其进行充电， 严重影响了有效作业时间， 所以， 采用水上供电即远程控制的方式有很大的实际意义。另一方面，有刷直流电机因长时间侵泡在高压油中， 加上深海作业环境的恶劣， 电刷和换相器很容易损坏。而永磁同步电机利用电子换相代替了机械换相， 不但具有直流电机的调速性能， 而且体积小、效率高。永磁同步电机的转子采用永磁体， 所以省去了励磁电路， 因而具有更高的功率因素。近几年由于新型稀土永磁材料的大量开发和利用， 使永磁同步电机的性能得到极大的提升， 而我国又拥有丰富的稀土资源， 相信永磁同步电机将会得到更广泛的应用。
　　1& 系统控制原理
　　图1是深海远程电机控制系统的组成框图。能源与数据混合传输同轴电缆既给整个水下系统供电同时又提供了上位机和控制系统通信的线路， 供电电压为1 kV。数据耦合通信模块负责在同轴电缆上分离或叠加经调制过的信号， 而DC /DC 电源负责把同轴缆上的1 kV 高压降为电机的300 V工作电压并产生供控制系统使用的15 V 电压。STM32F103微控制器通过光耦隔离的RS232与数据耦合通信模块进行数据交换， 即接收指令或反馈电机工作状态。由于电机运行时将产生很大的谐波， 干扰同轴电缆上的数据信号， 严重时将导致远程控制出错而引起水下系统的误操作， 所以要求设计的控制系统能很好的响应上位机发出的控制指令。
图1& 深海远程电机控制系统组成框图
　　2& 系统设计
　　2. 1& 能源与数据混合传输同轴电缆
　　能源与数据混合传输同轴电缆是实现远程控制的关键部分， 电缆上的传输电压波形如图2 所示。
　　混合传输原理就是在发送端将直流电源和数据信号进行叠加， 然后通过同轴电缆实现耦合后的传输， 在接收端再用滤波器将电源和数据分开， 这样只用一根同轴电缆就实现了对控制系统的供电和控制。
图2& 同轴电缆传输信号示意图
　　2. 2& 数据耦合通信模块
　　数据耦合通信模块主要由数据耦合器和调制解调电路两部分构成。调制解调电路对数据信号进行调制和解调处理以实现信号的远距离传输。数据耦合器实质上就是滤波器， 它是实现混合传输功能的主要部分， 其在整个系统中的作用如图3 所示。
　　由于高压功率电源和数据信号均要在此通过， 故要求滤波网络耐高压， 且传输功率信号损耗要小、效率高。该滤波网络在同轴电缆的水上和水下两端各有一组， 其结构完全相同。
图3& 数据耦合器的作用
　　2. 3& PMSM 电机
　　PMSM 按永磁体在转子上安装的方式不同可分为面装式、内插式和内埋式。由于永磁体的磁导率十分接近空气， 面装式的永磁体转子交、直轴电感基本相等， 即L d = Lq， 属于隐极式电机。由于其电感比较小， 故可快速获得感应电流， 且不会产生磁阻转矩， 因此转矩的线性比较好。本设计所用的电机即采用了此结构。
　　PMSM的定子和普通电励磁的三相同步电机的定子是相似的。如果永磁体产生的感应电动势(反电动势)与励磁线圈产生的感应电动势一样， 也是正弦的， 那PMSM的数学模型与电励磁同步电机基本相同。一台两极PMSM 的结构如图4所示。
图4& 两极PM SM 结构图
　　其中a、b、c轴方向分别为三相相绕组轴线的方向，在abc三轴坐标系下PMSM的电压方程和磁链方程分别为:
　　其中rs 是定子绕组的相电阻， Lms和L Is分别是定子绕组的励磁电感和漏电感，& r 是转子电角度， Φm 是永磁体产生的磁链。由式( 2)可知， 三相定子的磁链是相互耦合的， 同时它们都是转子位置的函数， 这样就给控制带来了难度。
　　上世纪70年代西门子工程师F. B laschke首先提出了矢量控制理论来解决交流电机的转矩控制问题，使交流电机特性得到极大的改善。矢量控制采用矢量变换方法， 通过把交流电机的磁通与转矩控制解耦， 使交流电机的控制等效于直流电机。在图2中，利用坐标变换理论把三相静止的abc 坐标系变换成旋转的dq坐标， 其中d 轴为永磁体转子基波磁场的方向， 而q轴顺着旋转方向超前d 轴90 电角度。转子参考坐标的旋转速度即为转子速度。在dq 坐标轴上的定子电压方程和磁链方程简化为:
　　而面装式PMSM 的电磁力矩可按下式计算， 其中P为电机的极对数:
　　把式( 4)代入式( 5)， 并且已知面装式PMSM的Ld =Lq， 故最终可得电磁力矩表达式为:
　　从式( 6)可以看出控制定子的q 轴电流即可控制电机的电磁转矩。
　　2. 4& IPM功率驱动和电流采样模块
　　本设计的功率部分采用了FAIRCH ILD 公司的FSBB20CH60 IPM模块， 该功率智能模块集成的MOS管最大工作电压为600 V， 最大工作电流20 A， 具有很强的自我保护电路， 并带有一路故障输出。采用功率模块不但减小了系统的体积， 而且比采用功率管加驱动芯片的方案具有更强的可靠性。FSBB20CH60的三相电压输出U、V、W 分别接PMSM 的ABC 相，Nu、Nv 和Nw 是三个半桥的下半桥输出， 分别接电流采样电阻， 阻值为15m#。现以U相为例说明电流的采样方法。如图5所示， Nu 和N 端分别接运放的正相端和反相端， 由于相电流可能流入绕组也可能流出绕组， 因此电压信号是有正有负， 而STM32F103 的ADC 输入电压范围为0 V到3. 3 V， 故需要加偏置电压VOFFSET。电流的计算方法如式( 7)所示。
　　其中取R158 = R159 = 3. 9 kΩ， R 152 = R153 = 1 kΩ， 代入化简可得式( 9)， 再把式( 10)代入即可求得电流IU的值。
图5& 电流采样原理图
　　2. 5& 光耦隔离RS232
　　为防止电机控制系统因高压击穿进而损坏数据耦合通信模块， 在STM32F103微控制器和数据耦合通信模块之间采取了光耦隔离措施。光耦隔离RS232的原理图如图6所示。隔离芯片采用4N35，由于光耦器件的速度限制且所需传送的数据量较小， 故RS232的通信速率设定为9600波特率。
图6& 光耦隔离RS232
　　2. 6& STM32F103微控制器
　　ST公司的STM32F103控制器采用了ARM 公司最新的Cortex M3内核， 哈佛结构上实现1 25DM IPS /MH z， 3级流水线并带分支指令预测， 采用Thumb 2指令集， 最高工作频率可达72MH z。STM32F103片上集成了一个高级定时器TIM1， 能够输出六路互补带死区的PWM波， 并且具有输入打断功能。当功率器件上出现过流时使用打断功能来关闭PWM 输出， 保护功率器件。电机控制软件流程图如图7所示。
图7& 电机控制软件流程图
　　2. 7& DC /DC及电源管理模块
　　DC /DC电源把同轴电缆上的1 kV 功率电压降为电机的300 V 工作电压并同时产生供FSBB20CH60功率模块使用的15 V电压， 该电压为其集成MOS管的门极驱动电平。电源管理模块则使用LM7805 和LM1117， 把15 V 电压进一步降低， 产生供STM32F103微控制器及控制系统中其它器件使用的3. 3 V 电压。
　　3& 系统测试
　　水上部分的电源采用高性能的稳压直流电源， 以减少纹波干扰， 输出电压为1 kV。电机负载逐渐加大， 实验数据如表1所示。其中Us、Is 和P s 分别为稳压直流电源的输出电压、电流及功率， U1、I1 和P 1 分别是DC /DC 模块的输出电压、电流及功率。实验结果表明， 从空载到接近额定功率范围内， STM32F103通过光耦隔离的RS232能够正常的接收上位机发送的起停、加速减速指令， 电机运行良好， 可见电机运行时不影响同轴电缆上的正常通信， 符合设计要求。
　表1& 负载逐渐加大时的电机控制情况
　　4& 结束语
　　本文使用意法半导体公司的最新ARM CortexM 3 微控制器STM32F103 控制PMSM 电机，STM32F103具有高速双AD、高级定时器等电机控制所必须的电路， 且具有较高的工作频率。同时利用数据与能源混合传输技术， 实现了既对深海动力设备供电又能进行远程控制， 克服了使用锂电池供电的诸多弊病。
　　这种设备已经成功的应用在了我国科学考察船“大洋一号”上， 实践证明， 比传统的方法更具灵活高效， 大大增加了科考作业时间， 减少了设备维护次数， 具有很好的应用前景。&&
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