一种三相异步电动机测速电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种三相异步电动机测速电路，包括第一运算放大器、第二运算放大器、电压频率转换器、感光片以及光电传感器，其中：光电传感器固定在一三相异步电动机转子转轴附近，感光片固定设置在三相异步电动机转子转轴上，根据电动机转数输出脉冲电信号；第一运算放大器，连接光电传感器，将脉冲信号放大；电压频率转换器，连接第一运算放大器，接收放大的脉冲电信号，并输出一电压信号；第二运算放大器，连接电压频率转换器，接收电压信号，并输出一最终放大信号。结构简单、成本较低，且运行稳定，适用于教学使用，将光信号转化为电信号，测试效果稳定，避免了电信号的干扰。
【专利说明】—种三相异步电动机测速电路【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种测速电路，尤其涉及一种三相异步电动机测速电路。
【背景技术】
[0002]在很多院校电机实验室，需要同时测量三相异步电动机的转速和电机的其它一些技术参数。目前异步电机转速测量方法主要有接触式转速计和传统无接触式转速计，前者需要有速度传感器安装在转轴上才能进行测量，使用不方便，局限性很大；而后者常用的有光电编码器和电磁测速计，这两种方法成本较高且不适合作为测量仪表。此外还有利用电机机壳振动频率测量转速等方法更是方法复杂，可靠性不高。还有一种磁漏交流异步电机测速仪，使用8031单片机为核心，硬件结构和软件设计都比较复杂，成本也比较高，不适合学校实验室检测三相异步电动机转速使用，因此亟需研制一种适用于教学的、结构简单、成本较低的三相异步电动机测速电路。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种三相异步电动机测速电路，以使电路结构简单、成本较低，且运行稳定。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供一种三相异步电动机测速电路，包括第一运算放大器、第二运算放大器、电压频率转换器、感光片以及光电传感器，其中:
[0005]所述光电传感 器固定在一三相异步电动机转子转轴附近，所述感光片固定设置在所述三相异步电动机转子转轴上，根据所述电动机转数输出脉冲电信号；
[0006]所述第一运算放大器，连接所述光电传感器，将所述脉冲信号放大；
[0007]所述电压频率转换器，连接所述第一运算放大器，接收放大的所述脉冲电信号，并输出一电压信号；
[0008]所述第二运算放大器，连接所述电压频率转换器，接收所述电压信号，并输出一最终放大信号。
[0009]较佳地，所述电压频率转换器包括一 LM331芯片、一微分电路、一低通滤波器以及一定时电路；所述微分电路连接所述LM331芯片中的输入比较器反相输入端，所述LM331芯片的R/C接口连接所述定时电路，所述LM331芯片的电流输出接口连接所述低通滤波器，所述低通滤波器输出接口连接所述电压信号。
[0010]较佳地，所述第一运算放大器以及所述第二运算放大器采用一 LM358芯片。
[0011]本实用新型由于采用以上技术方案，与之前的技术方案相比，具有以下的优点和积极效果:
[0012]I)本实用新型提供的一种三相异步电动机测速电路结构简单、成本较低，且运行稳定，适用于教学使用；
[0013]2)本实用新型提供的一种三相异步电动机测速电路，采用光电传感器，将光信号转化为电信号，测试效果稳定，避免了电信号的干扰。【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型实施例中一种三相异步电动机测速电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面参照附图和具体实施例来进一步说明本实用新型。
[0016]如附图1所示，本实用新型提供的一种三相异步电动机测速电路，包括第一运算放大器1、第二运算放大器2、电压频率转换器3、感光片以及光电传感器4，其中第一运算放大器I以及第二运算放大器2采用一 LM358芯片集成，外部接第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9以及第十电阻RlO。
[0017]光电传感器固定在一三相异步电动机转子转轴附近，转轴上设置有一感光片，转轴每转动一周，光电传感器上的光源发出的光会通过感光片反射给光电传感器4，此时光电传感器便输出一个脉冲电信号，光电传感器由包括由发光二极管D3、Dl、D2组成的检测电路构成。采用光电传感器，将光信号转化为电信号，测试效果稳定，避免了电信号的干扰。
[0018]第一运算放大器I，连接光电传感器4,将脉冲信号F放大。
[0019]电压频率转换器4，连接第一运算放大器1，接收放大的脉冲电信号f，并输出一电压信号V。
[0020]LM331芯片为由输入比较器、定时比较器、R-S触发器、输出驱动管、复零晶体管、能隙基准电路、精密电流源电路、电流开关、输出保护管等部分组成。
[0021]电路如图1所示，电压频率转换器由LM331芯片及外围电路实现。外围电路包括一微分电路、一低通滤波器以及一定时电路；定时电路由第四电阻R4以及第二电容C2构成；第三电容C3和第五电阻R5构成低通滤波器,第一电阻Rl和第一电容Cl组成微分电路，为了避免当电动机速度很低时，相应的脉冲低电平宽度太大，可能对电路正常工作造成的影响。
[0022]LM331芯片中的输入比较器的反相输入端连接微分电路、LM331芯片中的输入比较器同相输入端连接直流电压，LM331芯片的R/C接口连接定时电路，LM331芯片的电流输出接口 7连接低通滤波器，低通滤波器输出接口输出电压信号V。
[0023]第二运算放大器2，连接电压频率转换器3，接收电压信号V，并输出一最终放大信号 Vout0
[0024]其中在电压频率转换器内部的具体工作过程为:
[0025]输入脉冲电信号f经第一电阻Rl以及第一电容Cl组成的微分电路加到输入比较器的反相输入端，输入比较器的同相输入端经电阻R2、第三电阻R3分压而加直流电压，反相输入端经电阻Rl加有Vcc的直流电压。当输入脉冲的下降沿到来时，经微分电路第一电阻R1、第一电容Cl产生一负尖脉冲叠加到输入比较器的反相输入端的Vcc上，当负向尖脉冲大于一定值时，输入比较器输出高电平使RS触发器置位，此时电流源对第三电容C3充电，同时因复零晶体管截止而使电源Vcc通过第四电阻R4对第二电容C2充电。当第三电容C3两端电压达到一定值时，定时比较器输出高电平使RS触发器复位，此时第三电容C3通过第五电阻R5放电，同时，复零晶体管导通，第二电容C2迅速放电，完成一次充放电过程。此后，每当输入电脉冲信号f的脉冲下降沿到来时，电路重复上述的工作过程。第三电容C3的充电时间由定时电路第四电阻R4、第二电容C2决定，输入脉冲的频率越高，电容C3上积累的电荷就越多，输出电压就越高，实现了频率与电压的变换。
[0026]上述公开的仅为本实用新型的具体实施例，该实施例只为更清楚的说明本实用新型所用，而并非对本实用新型的限定，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在保护范围内。
【权利要求】
1.一种三相异步电动机测速电路，其特征在于，包括第一运算放大器、第二运算放大器、电压频率转换器、感光片以及光电传感器，其中: 所述光电传感器固定在一三相异步电动机转子转轴附近，所述感光片固定设置在所述三相异步电动机转子转轴上，根据所述电动机转数输出脉冲电信号； 所述第一运算放大器，连接所述光电传感器，将所述脉冲信号放大； 所述电压频率转换器，连接所述第一运算放大器，接收放大的所述脉冲电信号，并输出一电压信号； 所述第二运算放大器，连接所述电压频率转换器，接收所述电压信号，并输出一最终放大信号。
2.如权利要求1所述的一种三相异步电动机测速电路，其特征在于，所述电压频率转换器包括一 LM331芯片、一微分电路、一低通滤波器以及一定时电路；所述微分电路连接所述LM331芯片中的输入比较器反相输入端，所述LM331芯片的R/C接口连接所述定时电路，所述LM331芯片的电流输出接口连接所述低通滤波器，所述低通滤波器输出接口连接所述电压信号。
3.如权利要求1所述的一种三相异步电动机测速电路，其特征在于，所述第一运算放大器以及所述第二运算放大器采用一 LM358芯片。
【文档编号】G01P3/486GK203732558SQ201420090613
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】许月琳, 王文琦, 沈玲莉 申请人:苏州工业职业技术学院