比例控制放大器的正確使用

1．電源

一般比例控制放大器既能使用220V、50Hz變流電源，也能使用過程控制及工業儀表電氣控制柜內的公用標準24V全波整流單極性直流電源。對車輛等行走機械中使用的比例控制放大器，一般采用12V蓄電池直流電源。

2．規格及連接插座

比例控制放大器按其結構形式分為板式、盒式、插頭式和集成式四種類型：

(1)板式比例控制放大器主要應用于工業電控系統中，其特點是性能好、控制參數可調但需要安裝機箱。其印制電路板的幅面已標準化。EURO（歐羅卡）印制電路板幅面規格為l60mm×100mm，配用符合德國工業標準DIN41612的D32型插座或F32型插座(見圖80)和相應的電路板保持架。由于比例閥功能相差很大，因此與D32/F32插座相配的放大器插頭各引腳含義隨放大器功能的不同而變化。在接線時必須按樣本或其他技術資料查明各引腳的含義。

(2)盒式比例控制放大器主要應用于行走機械，有保護外殼，可防水、防塵，其控制參數也可通過電位器調整。

(3)插頭式比例控制放大器結構緊湊，但功能較弱，一般不帶位移控制，可調整參數少。

(4)集成式比例放大器是與比例閥做成一體化的，主要用于工業控制系統。其控制參數在出廠時均已根據閥的特性調整完畢，用戶一般不能調整。

3．輸入信號

工業儀表和過程控制中信號傳輸主要采用電壓傳輸和電流傳輸兩種。比例控制放大器也同樣，一般能接受控制源的標準電壓及電流控制信號。常用的標準信號有0～±5V、0～±10V和0～20mA、4～20mA等。當然，比例控制放大器也可引用其內部的參考電壓（±9、+10V等）作為輸入電壓控制信號。

4．接線與安裝

在接線與安裝時應注意以下幾點：

(1)只能在斷電時拔插頭。

(2) 一些比例放大器的內部測量零點比電源電壓的0V高出一內部參考電壓（例如+9V等），此時測量零點不得與電源電壓的0V相連接。而另一些比例放大器的內部參考零點與電源ov是相同的，此時可以將設定值輸入端子的負相端直接與電源地相連接。因此，使用前必須確認放大器內部參考地與電源地線是否共地。即使是共地的情況，也應該考慮到放大器供電線路上的壓損，導致放大器參考地與電源地之間有可能具有一定的壓差，如果存在這種現象，信號源的地線與設定值輸入端子的負相端應直接相連。

(3)電感式位移傳感器接地端不得與電源電壓的0V相連接，傳感器的電纜必須屏蔽且長度不得超過60m（就100pF/m電纜而言）。

(4)放大器必須離各種無線電設備1m以上。

(5)如果附近有擴散電信號裝置和感應電壓的可能性，則輸入信號應采用屏蔽電纜。

(6)電磁鐵導線不應靠近動力線敷設。印制電路板不應直接裝在功率繼電器旁，否則感應電壓的峰值可能引起集成電路損壞。

(7)只能用電流<lmA的觸點進行設定值的切換。

(8)放大器濾波電容如果由于空間位置所限，不能裝在印制電路板上，則必須盡可能靠近印制電路板安裝(≤0.5m)。

(9)諸如直流24V的電源，電容器（濾波電容）及連到比例電磁鐵的功率輸送線的截面必須大于或等于0.75mm²。

5．調整

比例控制放大器在安裝后一般進行如下現場調節。

(1)初始檢查。按電路圖檢查接線，確保電源電壓在容許的范圍內且輸出級已被接通。

(2)零位調整。由于大多數放大器存在一調節死區，就是當輸入信號在調節死區范圍內時，輸出電流信號始終為零。因此，當輸人信號為零時調節零位電位器是沒有效果的，正確方法是由0V開始逐漸增加輸入信號，觀測比例電磁鐵兩端電壓，當其產生跳變時說明輸入信號已越過零位調節死區，此時保持輸入信號不變調節零位電位器，直到比例閥所控制的物理量（如壓力、流量或執行器速度）達到所需的最小值即可。對壓力閥用放大器，調節調零電位器，直到壓力發生變化并得到所需的最小壓力。對節流、流量閥用放大器，調節調零電位器，直到執行機構有明顯的運動，然后反向旋轉電位器，直到執行機構剛好停止為止。對方向閥用放大器，通過調整調零電位器，使控制機構在兩個操縱方向的運動對稱。

(3)靈敏度調整。在零位調整完畢以后，將比例放大器的輸入設置值信號增加至信號源所能提供的最大值(一般是土10V或20mA)，然后調節靈敏度電位器，使比例閥所控制的物理量（如壓力、流量或執行器速度）達到所需要的最大值即可。對控制比例壓力閥的放大器，通過調整靈敏度電位器，可使閥建立所需的最大壓力。對比例節流閥、流量閥和比例方向閥而言，可調定所需閥的最大控制開度，即執行機構的最大速度。

(4)斜坡。通過調整斜坡信號發生器電位器，調節斜坡時間，即壓力或流量的變化率，直到達到所要求的平穩度為止。

通常對比例控制放大器，除零位（初始設定值）、靈敏度( P_max，q_max)和斜坡時間可在現場進行必要的調整外，其他諸如顫振信號幅值、頻率、調節器參數等在出廠時均已調整好，不應在現場再次調整，以免引起故障。