个体防护装备在坐姿下的功耗机理与评价方法研究

发布时间：2021-07-24 11:25

　　针对坐姿下防护装备耗能情况,按照不同类型服装功耗不同的研究思路,基于控制变量法和正交试验法的实验研究,采集步进电机在坐姿下身着不同类型、不同大小、不同材质的服装的电流值和电压值等试验数据,计算各类型服装下的电机功率值,并与空载时的功率值相比较,其差值即为服装耗能。结果表明,服装大小和材质对其功耗影响微小,而服装类型影响较大,其功耗大小影响顺序为西服>运动服>T恤>不穿衣服。 

【文章来源】：盐城工学院学报(自然科学版). 2020,33(04)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

上肢机械结构

调节电机一个周期内电源的接通和断开时间的占空比,可以改变一个周期内输出的平均电压,从而调节直流电机的速度,实现直流电机的调速功能。脉宽调制本质上是调节输出的平均电压,文中脉宽调制的脉宽时间和周期的关系如图2所示,PWM脉冲的输出频率为10 kHz。1.3 采集模块

为测量电机线圈中的电流信号,需要将线圈电流通过一个采样电阻,将电流信号转换成对应的电压信号。由于电路对采样电阻器的精确度和类型要求较高,故选择大功率直流精密电阻器作为采样电阻器,其阻值为0.1 Ω,功率为10 W,可承受电流10 A。由于采样电阻阻值小,串联在电路中不会有降压过大的现象,因此通过对电阻的分压,电压信号经过跟随器、测量电路和放大电路,调整为0～3.3 V的直流电压信号;再与电压电流信号一起输入到上位机中,进行信号的采集和处理,在界面上直接显示为瞬时功率。电流采集图如图3所示。由于跟随器具有输入阻抗高、输出阻抗低的特性,因此使用跟随器可以提升电路的带载能力,可应用于多级滤波电路的输入级。由于线圈上的电流信号为周期性脉冲信号,因此采集电阻上的电压信号也为脉冲信号,而为了获得稳定的直流信号,需要对电压进行低通滤波处理。滤波器截止频率计算公式如下所示:

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3300561