工业动作控制涵盖了广泛的应用领域, 范围从以变频器为基础的电扇或是帮浦控制,到以更为复杂的AC(交流)驱动控制的工厂自动化,一直到先进的自动化应用,像是以复杂的伺服控制的机器人等。这些系统需要感测许多的变数,像是马达绕组电流或电压、dc(直流)连结电流或电压、转子位置以及速度等。变数的挑选以及所需要的量测精确度必须依据终端应用装置的需要、系统架构、目标系统成本或是系统复杂度而定。还有其它的考量,例如条件监测等的加值功能。据报告指出,马达消耗的全球电力达40%之多,因此国际法规已经在所有范围的工业马达应用上更加着重在系统效率(参照图1)。
在不同马达控制讯号链拓墣中的电流与电压感测技术会随着马达功率等级、系统性能需求、以及终端应用装置等而有所不同。在本文中,马达控制讯号链的实现方案会随着感测器的选择、电流隔离需求、A/D转换器的挑选、系统整合度、以及系统的电源/接地分割而有所差异。虽然隔离需求往往会对最终的电路拓墣与架构产生显著的影响,但是本文将专注在改善电流感测的量测方面(我们视为促进要素之一),借以实现更具效率的马达控制系统。
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