[0050] 下面结合原理图和具体操作实施对本发明作进一步说明，以帮助相关领域的科研工作者对本发明的思想有一个更加深刻的理解。
[0051] 一种液压阀开关的测量及控制电路，包括RAM板基本电路部分、位移信号检测电路和信号控制输出电路部分。
[0052] 如图1所示，RAM板基本电路部分包括CPU、电压滤波模块电路、电压转换模块电路、串口下载程序模块电路、时钟模块电路、启动模块电路和外部供电下载接口电路；所述的CPU采用STM32F407VGT6芯片；
[0053] 所述电压滤波模块包括数字电压VCC滤波和模拟电压AVCC滤波两部分。数字电压VCC滤波部分包括四个电容。其中第一滤波电容CV17的一端、第二滤波电容CV18的一端、第三滤波电容CV19的一端、第四滤波电容CV20的一端都与电源VCC端连接，四个滤波电容的另外一端都接地。
[0054] 所述模拟电压AVCC滤波包括两个电容。其中第五滤波电容CA7的一端、第六滤波电容CA8的一端都与模拟电源AVCC的一端连接并接CPU的22脚，两个滤波电容的另外一端都接模拟地AGND。
[0055] 所述电压转换模块包括一个电容。其中第七滤波电容CCAP2的一端与CPU的49脚连接，第七滤波电容CCAP2的另一端接地。
[0056] 所述串口下载程序模块包括两个电阻和一个电容。第一分压电阻RB3的一端与第二分压电阻RB4的一端连接，第一分压电阻RB3的另一端与CPU的管脚94连接。第一储能电容CRES1的一端与CPU的NRST接口相连，另一端与第二分压电阻RB4的另一端连接并接地。
[0057] 所述时钟模块包括一个晶振和两个电容；第一晶振Y1的一端与第二储能电容CY1的一端连接，并与CPU的管脚12连接；第一晶振Y1的另一端与第三储能电容CY2的一端连接，并与CPU的管脚13连接。第二储能电容CY1的另一端、第三储能电容CY2的另一端都接地。
[0058] 所述启动模块包括一个电阻。第一下拉电阻RB1的一端与CPU的管脚37连接，另一端接地。
[0059] 所述CPU的91脚与第三分压电阻RCAN1的一端连接，第三分压电阻RCAN1的另一端与CAN接口集成芯片U5的4脚连接；CPU的52脚与第四分压电阻RCAN3的一端连接，第四分压电阻RCAN3的另一端与所述的CAN接口集成芯片U5的1脚连接。CPU的74脚、99脚、27脚、10脚接地，50脚、75脚、100脚、28脚、11脚接电源VCC，20脚接地模拟地AGND，21脚、22脚接模拟电源AVCC；CPU的73脚与第一去耦电容CCAP1的一端连接，第一去耦电容CCAP1的另一端接地；CPU的19脚连接第一上拉电阻RA1，第一上拉电阻RA1的另一端接电源VCC；CPU的29脚连接第五分压电阻RS6的一端，第五分压电阻RS6的另一端连接第八滤波电容CS5的一端，并连接LVDT部分第一运算放大器U3A的正向输入端，第八滤波电容CS5的另一端连接地模拟地AGND；CPU的40脚连接第六分压电阻RT1的一端，第六分压电阻RT1的另一端连所述左PWM控制的H桥电路模块中第一限流电阻R11、第十限流电阻R41的另一端；CPU的42脚连接第七分压电阻RT3的一端，第七分压电阻RT3的另一端连接所述左PWM控制的H桥电路模块中第七限流电阻R31、第五限流电阻R21的另一端；CPU的63脚连接第八分压电阻RT2的一端，第八分压电阻RT2的另一端连接所述右PWM控制的H桥电路模块中第十一限流电阻R51、第二十限流电阻R81的另一端；CPU的64脚连接第九分压电阻RT4的一端，第九分压电阻RT4的另一端连接所述右PWM控制的H桥电路模块中第十七限流电阻R71、第十五限流电阻R61的另一端。CPU在本文中未提到的引脚皆架空；
[0060] 此外还有外部供电接口P0，管脚1接电源VCC，管脚2接CPU的管脚72,管脚3接CPU的管脚76，管脚4接地。
[0061] 如图2所示，所述CAN收发模块包括一个电阻和CAN接口集成芯片U5；CAN接口集成芯片U5的型号为SN65HVD232DR；第十分压电阻RCAN4的一端与CAN接口集成芯片U5的7脚连接，另一端与CAN接口集成芯片U5的6脚连接。CAN接口集成芯片U5的2脚接地；CAN接口集成芯片U5的3脚与电源VCC端连接。
[0062] 电源处理部分包括降压主滤波模块、控制信号检测模块、输入电源检测模块、电压滤波模块和接地隔离模块。
[0063] 如图3-1所示，所述降压主滤波电路模块包括一个低压差稳压器，二十六个电容和两个铁氧体磁珠；低压差稳压器U4的型号为CAT6219-330TDGT3；铁氧体磁珠的型号为HTY100505T-221Y-N；第九滤波电容CP7的一端、第十滤波电容CP8的一端与+5V电源连接并接第一低压差稳压器U4的1脚，两个滤波电容的另一端都接地GND。第十一滤波电容CP14的一端、第十二滤波电容CP15的一端和第一低压差稳压器U4的4脚连接，两个滤波电容的另一端都接地。第十三滤波电容CV1的一端、第十四滤波电容CV2的一端、第十五滤波电容CV3的一端、第十六滤波电容CV4的一端、第十七滤波电容CV5的一端、第十八滤波电容CV6的一端、第十九滤波电容CV7的一端、第二十滤波电容CV8的一端和第一铁氧体磁珠FB3的一端连接，并连接第一低压差稳压器U4的5脚，八个滤波电容的另一端接地。第一铁氧体磁珠FB3的另一端和第二十一滤波电容CV9的一端、第二十二滤波电容CV10的一端、第二十三滤波电容CV11的一端、第二十四滤波电容CV12的一端、第二十五滤波电容CV13的一端、第二十六滤波电容CV14的一端、第二十七滤波电容CV15的一端、第二十八滤波电容CV16的一端都连接，并连接到电源VCC，八个滤波电容的另一端都接地。第二十九滤波电容CA1的一端、第三十滤波电容CA2的一端、第三十一滤波电容CA3的一端和第二铁氧体磁珠FB4的一端连接，并连接第一低压差稳压器U4的5脚，三个滤波电容的另一端接地模拟地AGND。第二铁氧体磁珠FB4的另一端和第三十二滤波电容CA4的一端、第三十三滤波电容CA5的一端、第三十四滤波电容CA6的一端都连接，并连接到模拟电源AVCC，三个滤波电容的另一端都接地模拟地AGND。
[0064] 如图3-2所示，所述控制信号检测部分包括一个6端口的插座、两个电阻和一个电容。插座P1的1端口连接电压VIN；插座P1的2端口、6端口都接地屏蔽地EGND；插座P1的5端口、4端口依次连接CAN接口集成芯片U5的7脚、6脚；插座P1的3端口连接第第十一分压电阻RC1的一端连接，第十一分压电阻RC1的另一端和第十二分压电阻RC2的一端、第三十五滤波电容CC1的一端连接，并连接到CPU的26脚；第十二分压电阻RC2的另一端和第三十五滤波电容CC1的另一端都接地。
[0065] 如图3-3所示，所述电压VIN滤波电路包括6个电容。第三十六滤波电容CP1的一端、第三十七滤波电容CP2的一端、第三十八滤波电容CP3的一端、第三十九滤波电容CP4的一端、第四十滤波电容CP5的一端、第四十一滤波电容CP6的一端都连接到电源VIN，六个滤波电容的另一端都接地屏蔽地EGND。
[0066] 如图3-4所示，所述输入电源VIN检测电路包括2个电阻和一个电容。第十三分压电阻RN1的一端接电源VIN，另一端和第十四分压电阻RN2的一端、第四十二滤波电容CN1的一端连接，并连接到CPU的25脚。第十四分压电阻RN2的另一端、第四十二滤波电容CN1的另一端都接地。
[0067] 如图3-5所示，所述接地隔离模块包括两个铁氧体磁珠，铁氧体磁珠的型号为HTY100505T-221Y-N；第三铁氧体磁珠FB5的一端接模拟地AGND，另一端接地；第四铁氧体磁珠FB6一端接屏蔽地EGND，另一端接地。
[0068] 如图4所示，所述位移检测电路包括五个电阻、四个电容、两个运算放大器、一个肖特基二极管。第一运算放大器和第二运算放大器的型号为LMC6482AIMX/NOPB；肖特基二极管的型号为NSR0140P2T5G；第一运算放大器U3A的反相输入端与第四十三滤波电容CS2的一端、第十五分压电阻RS2的一端相连，正相输入端与第二下拉电阻RS7的一端相连，输出端与第四十三滤波电容CS2的另一端、第十五分压电阻RS2的另一端、第十六分压电阻RS1的一端相接，并连接到CPU的23脚。第二运算放大器U3B的反相输入端与第十七分压电阻RS5的一端、第三下拉电阻RS3的一端、第四十四滤波电容CS3的一端连接，正相输入端与第十八分压电阻RS4的一端、第四十五滤波电容CS4的一端、第一肖特基二极管DS1的负极连接，输出端与第十七分压电阻RS5的另一端连接，并连接到CPU的24脚。第二下拉电阻RS7的另一端、第三下拉电阻RS3的另一端、第四十四滤波电容CS3的另一端、第四十五滤波电容CS4的另一端、第一肖特基二极管DS1的正极都接地模拟地AGND。接插件Ps的1脚和第四十六滤波电容CS1的一端连接，第四十六滤波电容CS1的另一端和第十六分压电阻RS1的另一端相接；接插件Ps的3脚和第十八分压电阻RS4的另一端连接；接插件Ps的2脚接模拟地AGND。
[0069] 如图5所示，信号发生电路包括开关电源电路和滤波电路。
[0070] 所述开关电源电路模块包括一个切换式降压稳压器、两个电阻和一个电容；所述的切换式降压稳压器的型号为U1AOZ1280CI；第一切换式降压稳压器U1的1管脚、6管脚与第一反馈电容C5的两端连接，2管脚接地，3管脚与第十九分压电阻R1的一端、第二十分压电阻R2的一端连接，4管脚与5管脚、电源VIN连接。第十九分压电阻R1的另一端与+5V电源连接，第二十分压电阻R2的另一端接地。
[0071] 所述滤波电路模块包括十四个电容、两个铁氧体磁珠、一个电感和一个肖特基二极管；所述的肖特基二极管的型号为MBRA160T3G；铁氧体磁珠的型号为HFY100505T-221Y-N；第一滤波电感L1的一端与第二肖特基二极管DP1的负极、第一降压稳压器U1的6管脚连接。第一滤波电感L1的另一端与第四十七滤波电容C6的一端、第四十八滤波电容C7的一端、第四十九滤波电容C8的一端、第五十滤波电容C9的一端、第五十一滤波电容C10的一端、第五十二滤波电容C11的一端、第五铁氧体磁珠FB1的一端连接。第五铁氧体磁珠FB1的另一端与第五十三滤波电容C12的一端、第五十四滤波电容C13的一端、第五十五滤波电容C14的一端、第五十六滤波电容C15的一端、第六铁氧体磁珠FB2的一端连接。第六铁氧体磁珠FB2的另一端与第五十七滤波电容C16的一端、第五十八滤波电容C17的一端、第五十九滤波电容C18的一端、第六十滤波电容C19的一端连接并接+5V输出电源。十四个滤波电容的另外一端与第二肖特基二极管DP1的正极都接地。
[0072] PWM控制的H桥电路包括左PWM控制的H桥电路及其滤波电路、右PWM控制的H桥电路及其滤波电路。
[0073] 如图6所示，所述左PWM控制的H桥电路的滤波电路包括四个电容。其中第六十一滤波电容CP10的一端、第六十二滤波电容CP11的一端、第六十三滤波电容CP12的一端、第六十四滤波电容CP13的一端都与电源VIN端连接，四个滤波电容的另外一端都接屏蔽地。
[0074] 所述左PWM控制的H桥电路模块包括一个2端口的接插件，两个双通道场效应管，四个通用三级管，四个稳压二极管，十六个电阻(十个限流电阻，四个放电电阻，两个负载电阻)；所述的双通道场效应管的型号为BSO615CG；通用三级管的型号为BC847BPDW1T1G；第一通用三级管T1的1管脚接地，2管脚与第一限流电阻R11的一端连接，6管脚与第二限流电阻R12的一端连接，其余在本文中未提到的引脚皆架空。第二通用三级管T2的管脚4与电源VIN连接，管脚5和管脚6与第三限流电阻R23的两端连接，管脚3与第四限流电阻R22的一端连接，管脚2与第五限流电阻R21的一端连接，管脚1接地。第三通用三级管T3的管脚6与第六限流电阻R32的一端连接，管脚2与第七限流电阻R31的一端连接，管脚1接地。第四通用三级管T4的管脚4与输入电源VIN连接，管脚5和管脚6与第八限流电阻R43的两端连接，管脚3与第九限流电阻R42的一端连接，管脚2与第十限流电阻R41的一端连接，管脚1接地；
[0075] 第一双通道场效应管Q1的管脚4与第一放电电阻RD1的一端、第一稳压二极管D1的一端、第二限流电阻R12的一端连接，管脚2与第二放电电阻RD2的一端、第二稳压二极管D2的一端、第四限流电阻R22的一端、第一检测电阻RL2的一端连接，管脚5、管脚6、管脚7、管脚8和接插件PVL的1端口连接。第二双通场效应管Q2的管脚4与第三放电电阻RD3的一端、第三稳压二极管D3的一端、第六限流电阻R32的一端连接，管脚2与第四放电电阻RD4的另一端、第四稳压二极管D4的另一端、第九限流电阻R42的一端连接，管脚5、管脚6、管脚7、管脚8和接插件PVL的2端口连接。第一稳压二极管D1的另一端、第一放电电阻RD1的另一端、第一双通道场效应管Q1的管脚3、第二双通道场效应管Q2的管脚3、第三放电电阻RD3的另一端、第三稳压二极管D3的另一端接电源VIN，第二稳压二极管D2的另一端、第二放电电阻RD2的另一端、第一双通道场效应管Q1的管脚1、第二双通道场效应管Q2的管脚1、第四放电电阻RD4的另一端、第二稳压二极管D4的另一端、第一电阻RL2的一端和第二检测电阻RL1的一端连接，第二检测电阻RL1的另一端和第一检测电阻RL2的另一端接屏蔽地。
[0076] 如图7所示，所述右PWM控制的H桥电路的滤波电路包括四个电容。其中第六十五滤波电容CP20的一端、第六十六滤波电容CP21的一端、第六十七滤波电容CP22的一端、第六十八滤波电容CP23的一端都与电源VIN端连接，四个滤波电容的另外一端都接屏蔽地。
[0077] 所述右PWM控制的H桥电路模块包括两个双通道场效应管，四个通用三级管，四个稳压二极管，十六个电阻(十个限流电阻，四个放电电阻，两个负载电阻)；所述的双通道场效应管的型号为BSO615CG；通用三级管的型号为BC847BPDW1T1G；第五通用三级管T5的1管脚接地，2管脚与第十一限流电阻R51的一端连接，6管脚与第十二限流电阻R52的一端连接，其余在本文中未提到的引脚皆架空。第六通用三级管T6的管脚4与电源VIN连接，管脚5和管脚6与第十三限流电阻R63的两端连接，管脚3与第十四限流电阻R62的一端连接，管脚2与第十五限流电阻R61的一端连接，管脚1接地。第七通用三级管T7的管脚6与第十六限流电阻R72的一端连接，管脚2与第十七限流电阻R71的一端连接，管脚1接地。第八通用三级管T8的管脚4与输入电源VIN连接，管脚5和管脚6与第十八限流电阻R83的两端连接，管脚3与第十九限流电阻R82的一端连接，管脚2与第二十限流电阻R81的一端连接，管脚1接地；
[0078] 第三双通道场效应管Q5的管脚4与第五放电电阻RD5的一端、第五稳压二极管D5的一端、第十二限流电阻R52的一端连接，管脚2与第六放电电阻RD6的一端、第六稳压二极管D6的一端、第十四限流电阻R62连接，管脚5、管脚6、管脚7、管脚8和接插件PVL的1端口连接。第四双通场效应管Q6的管脚4与第七放电电阻RD7的一端、第七稳压二极管D7的一端、第十六限流电阻R72的一端连接，管脚2与第八放电电阻RD8的另一端、第八稳压二极管D8的另一端、第十六限流电阻R72的一端连接，管脚5、管脚6、管脚7、管脚8和接插件PVL的2端口连接。
第五稳压二极管D5的另一端、第五放电电阻RD5的另一端、第三双通道场效应管Q5的管脚3、第四双通道场效应管Q6的管脚3、第七放电电阻RD7的另一端、第七稳压二极管D7的另一端接电源VIN，第六稳压二极管D6的另一端、第六放电电阻RD6的另一端、第三双通道场效应管Q5的管脚1、第四双通道场效应管Q6的管脚1、第八放电电阻RD8的另一端、第八稳压二极管D8的另一端、第三检测电阻RL5的一端和第四电阻RL6的一端连接，第三检测电阻RL5的另一端和第四检测电阻RL6的另一端接屏蔽地。
[0079] 如图8所示，检测信号滤波电路包括左侧信号滤波电路和右侧信号滤波电路。
[0080] 所述左侧信号滤波电路包括两个电阻，四个电容。第二十一分压电阻RL3的一端与第二十二分压电阻RL4的一端、第六十九滤波电容CL1的一端、第七十滤波电容CL2的一端连接，第二十二分压电阻RL4的另一端与第七十一滤波电容CL3的一端、第七十二滤波电容CL4的一端连接并接CPU的ADC123_10接口。第六十九滤波电容CL1的另一端、第七十滤波电容CL2的另一端、第七十一滤波电容CL3的另一端、第七十二滤波电容CL4的另一端都接地；
[0081] 所述右侧信号滤波电路包括两个电阻，四个电容。第二十三分压电阻RL7的一端与第七十三滤波电容CL5的一端、第七十四滤波电容CL6的一端、第二十四分压电阻RL8的一端连接，第二十四分压电阻RL8的另一端与第七十五滤波电容CL7的一端、第七十六滤波电容CL8的一端连接并接CPU的ADC123_11接口。第七十三滤波电容CL5的另一端、第七十四滤波电容CL6的另一端、第七十五滤波电容CL7的另一端、第七十六滤波电容CL8的另一端都接地。
[0082] 所述RAM板基本电路中的STM32F407VGT6是意法半导体公司的一款32位单片机，具备CAN总线收发功能，性能优异，价格合理，充分满足了液压阀工程领域的需要。所述位移检测电路部分的第一、第二运算放大器是TI公司的低功耗运算放大器集成芯片LMC6482AIMX/NOPB，其性能稳定，满足各项要求。所述开关电源电路模块的降压稳压器是ALPHA&Omega Semiconductor公司的切换式降压稳压器AOZ1280CI，其效率高，简单易用，能够灵活的针对各种应用场合进行优化。所述PWM控制的H桥电路中的场效应管是ON Semiconductor公司的通用(NPN/PNP)晶体管BC847BPDW1T1G。所述场效应管是Infineon technology公司的双P/N通道增强型场效应管BSO615CG。
[0083] 工作过程：
[0084] 由位移检测电路检测到液压阀当前阀门位置信号，根据所需阀门开合状态，经过CPU计算后得到4路控制信号TIM1CH1、TIM1CH2、TIM8CH1、TIM8CH2用于控制液压阀内4个继电器开合，继电器的开合导致4个通道内铁珠的移动，若左上角和右下角的铁珠移动，通道导通，液体从左上角流向右下角，阀门内铁芯向右移动；若右上角和左下角的铁珠移动，通道导通，液体从右上角流向左下角，阀门内铁芯向左移动，从而控制阀门的开关。左侧两个继电器由一个电路控制，右侧两个继电器由另一个控制电路控制，两个控制电路分别引出两个检测信号VCL0和VCR0经滤波电路将稳定的信号VCL和VCR输入到CPU，经CPU分析处理来调整控制信号以维持控制继电器的稳定。
