CN2903989Y - 一种低成本测量直流电机运转状态的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种低成本测量直流电机运转状态的装置，由采样电路、放大电路、整形电路及单片机构，采样电路的一端接直流电机负极，另一端接放大电路的输入端，电机电流通过采样电阻使其产生与电机电流同步信号，经放大电路放大后通过电容进行耦合，耦合信号经整形电路整形输出脉冲信号通过电阻送入单片机。利用电机转动时绕组的切换所产生的微弱电流变化经处理后转化成可识别的脉冲信号，由此判断电机运行状态，该装置无需增加高成本的传感器，即可获得电机转速，是否堵转，单位时间内电机转动圈数等状态信息，大大降低了测量成本。为直流电机工作状态低成本测量提供了全新方案，可广泛应用于自动控制技术领域。

Description

一种低成本测量直流电机运转状态的装置
技术领域
本实用新型涉及电机运转状态的检测装置，尤其是提供了一种低成本测量直流电机运转状态的装置，属于电子检测仪器技术领域。
背景技术
本实用新型涉及的“电机运转状态”包括电机转速，是否堵转，单位时间内电机转动圈数，在工业控制中，测量直流电机运转状态具有非常重要的意义。目前，主要的测试方法有霍尔测试法和光电测试法。霍尔测试法是指在电机内部加装了霍尔传感器，利用磁场变化的作用使霍尔传感器输出与电机转动同步的信号；光电测试法是指在电机负载上或两侧光电传感器，利用电机在转动时遮挡或反射光信号使光电传感器产生同步的信号。由于以上结构均需增加昂贵的传感器，所以提高了测量的成本。
发明内容
本实用新型公开一种低成本测量直流电机运转状态的装置，降低直流电机测量成本，提供简单廉价的测量装置，解决了现有检测仪器中传感器件昂贵，仪器成本高等缺点。
由于电机在堵转时电流为平稳直流电流；在正常转动时，直流电流上会叠加一个微弱交流信号，而此交流信号正是由于绕组的切换而产生。所以，此交流信号的状态，也客观反映了电机工作的状态。
本实用新型利用电机转动时绕组的切换所产生的微弱电流变化经处理后转化成可识别的脉冲信号，通过此信号判断电机运行状态，该装置无需增加高成本的传感器，大大降低了测量成本。
本实用新型采用以下技术方案：
由采样电路、放大电路、整形电路及单片机构成本实用新型，其中，电阻R1、R10、R4构成的采样电路一端接直流电机负极，另一端接放大电路的输入端，电机电流通过采样电阻R1，使R1上产生与电机电流同步信号，经放大电路放大后通过电容C2进行耦合，耦合信号经整形电路整形输出脉冲信号通过电阻R14送入单片机进行运算，单片机对输入脉冲信号进行测量和计算，最终得到电机的运转状态。
本实用新型的积极效果在于：利用电机转动时绕组的切换所产生的微弱电流变化经处理后转化成可识别的脉冲信号，利用此信号判断电机运行状态，该装置无需增加昂贵的传感器即可获得电机转速，是否堵转，单位时间内电机转动圈数等状态信息，大大降低了测量成本，为直流电机工作状态低成本测量提供了全新方案，可广泛应用于自动控制技术领域。
附图说明
图1为本实用新型电路框图。
图2为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
根据图1所示，电机A的电流信号通过取样电路1得到同步电压信号；经放大电路2使微弱信号得以放大；整形电路3负责将放大后的信号转变成脉冲转速信号。设电机绕组数为N，脉冲周期为T1，则有：
            电机转速(r.p.m)＝1/NT1
单位时间T2内转动的圈数＝单位时间T2内脉冲个数/N
如电机在工作状态下，单片机4检测不到脉冲信号，则说明电机堵转。
根据图2，本实用新型由采样电路1、放大电路2、整形电路3及单片机4构成本实用新型，其中，电阻R1、R10、R4构成的采样电路一端接直流电机A的负极，另一端接放大电路2的输入端，在放大电路2中，电阻R17跨接在放大器U1A的1、2脚之间，并通过电阻R3接地，R10、R4并联后接放大器UA1的3脚，电机A电流通过采样电阻R1，使R1上产生与电机A电流同步信号，放大后信号通过电容C2进行耦合给整形电路3，整形电路3中电阻R18跨接在放大器U1B的6、7脚之间，并通过电阻R11接地，R13、C2并联后接放大器U1B的5脚，耦合信号经整形电路3整形输出脉冲信号通过电阻R14送入单片机4进行运算，单片机4对输入脉冲信号进行测量和计算，最终得到电机A的运转状态。

Claims (2)

1、一种低成本测量直流电机运转状态的装置，其特征在于：由采样电路、放大电路、整形电路及单片机构，其中，采样电路的一端接直流电机负极，另一端接放大电路的输入端，电机电流通过采样电阻，使其上产生与电机电流同步信号，经放大电路放大后通过耦合电容进行耦合，耦合信号经整形电路整形输出脉冲信号通过电阻送入单片机。
2、根据权利要求所述的装置，其特征在于：采样电路由电阻(R1)、(R10)、(R4)构成，(R1)、(R4)的一端接(R10)，另一端接地，在放大电路中，电阻(R17)跨接在放大器(U1A)的1、2脚之间，并通过电阻(R3)接地，(R10)、(R4)并联后接放大器(UA1)的3脚，电机(A)电流通过采样电阻(R1)，使电阻(R1)上产生与电机(A)电流同步信号，放大后信号通过电容(C2)进行耦合给整形电路(3)，整形电路(3)中电阻(R18)跨接在放大器(U1B)的6、7脚之间，并通过电阻(R11)接地，电阻(R13)、电容(C2)并联后接放大器(U1B)的5脚，耦合信号经整形电路(3)整形输出脉冲信号通过电阻(R14)送入单片机(4)。
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