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TEST & MEASUREMENT
測試與測量
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利用電流變壓器作為
低成本非侵入式定時觸發器
作者:Jeff Radtke、William Ferris，EDN
在諸多工業儀器設備中，都需要用到步進馬達。實際應用中，需要檢測步進馬達驅動系統中的運動， 然後在開發的基於伺服馬達的系統中啟動運動。因為這兩個系統都是類比人類的呼吸運動，所以10 毫秒(ms)的響應時間就足夠了。使用光耦合方式連接進ParkerE therCAT馬達驅動器可以完成伺 服馬達系統的控制在最初的運動檢測完成之後，可以採用手動方式重定運動檢測元件。
幾種方案被研究過。曾考慮 用電平觸發器，但是將連線或驅 動電纜接入步進馬達的方式對有 些使用者來說是不可接受的。軟 體觸發在步進馬達系統中也是不 可用的。
性後，本文選擇了基於電感耦合 的非侵入式觸發檢測方式來推進 非侵入式方案的實作。NidecC- CT-6具有5kHz的高頻截止頻率 和1:3000的匝數比，應該能夠勝 任這項任務。
級電流的精確呈現。因為不關心 幅度精準性，所以選擇了一個具 3.1V齊納二極體限壓器的大(33K) 負載電阻(R2)來改善時間回應性 能，並避免燒掉比較器U1。還實 現了電流變壓器輸出的全波整流 (D1-4)，透過消除極性影響來簡 化介面連接。
鑒於可重複性方面的考慮， 以及避免機械複雜性的願望，馬 達驅動的電子檢測要優於光學或 磁運動。在認識到帶分離式鐵芯 的低成本電流檢測變壓器的特
用於檢測步進馬達電流並改 變EtherCAT驅動器輸入電路中 LED狀態的電路如圖1所示。
比較器U1用於比較整流器輸 出電壓和RV1設置的閾值電壓。 透過偏移調整接腳5提供比較器 U1的正回饋，正向U1輸出觸發D 觸發器(U2A)。按鈕開關SW1用 於在觸發事件之間完成對觸發器 的手動復位。為了協助確定按下 此開關的時機，LED (D6)會指示 觸發器的狀態;輸出比較器U3充 當低側開關，用於控制EtherCAT 馬達系統中的光耦合LED。觸發 輸入和輸出電路中的共模扼流圈 (FL1、FL2)可減少射頻干擾並可 防止在電雜訊環境中的誤觸發， 這些扼流圈由鐵氧體分離式磁芯 上的五匝RG-174組成。
圖1:採用了標準電流檢測變壓器(T1)、大負載電阻(R2)、輸入比較器(U1)、觸發器(U2)和輸出比較器 (U3)的電感耦合觸發電路。出於測試目的，用脈衝發生器和負載電阻(R1和R11)替代馬達硬體。
C-CT-6電流變壓器通常與10 歐姆(Ω)負載電阻一起用於提供初
2022年3月 | www.eettaiwan.com