专利名称：一种智能速度继电器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于工业用智能型速度继电器，能对电机转速自行测定，自动设定保护转速，自行对设备进行保护控制的智能型速度继电器。
背景技术：
目前，公知的工业自动控制中使用的以速度控制的电子速度继电器，由转速监测和速度比较(鉴频)控制部分组成，需要根据设备工作速度要求人工或手动设置、调整保护转速，转速检测部分对磁钢极性有特定要求，为获得准确信号要求磁钢与检测元件尽量贴近。存在的缺点是因灵敏度要求有效控制距离较小，安装要求高；当人工或手动设定值出现偏差时，无法达到对设备的保护作用；设备转速因工作需要调整时，速度继电器设定值必须随之调整，对实际工作造成不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种智能型速度继电器，由固定在测速轴上的磁钢和焊接在印刷电路板上的感应器件霍尔元件、运算放大器、单片机、执行继电器，以及构成支持电路的电路元件组成。所述智能型速度继电器由单片机对设备转速进行数据处理和保护控制，其保护范围可根据使用者要求进行调整，保护转速的设定值不须随设备工作转速要求分别进行调整，以设备启动后的特定时间的测速轴的转速测量值为基准，实时监控设备的运转速度，在设备运行过程中，当转速低于设定的基准的一定比例时，或者在设定的设备启动后的时间内转速达不到最低设定值时，单片机输出控制信号，控制执行继电器断开交流接触器的电源，达到保护设备的目的。
本发明另一个要解决的技术问题是提供一种可以提高速度继电器对设备转速检测灵敏度的磁钢与磁感应器件霍尔元件的安装方法，该方法对磁钢的极性无特殊要求，检测灵敏度高，磁钢与速度继电器的距离在10mm时也可实现对设备的有效控制，安装要求相对已有技术大大降低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是固定在测速轴上的磁钢的磁面与磁感应器件霍尔元件的感应面垂直，测试轴带动磁钢每转动一周，霍尔元件产生一个脉冲信号，由运算放大器构成的二级比较器对磁感应器件的输出信号进行二级处理，提高灵敏度，消除信号的临界不稳定性，单片机接受比较放大器输出的脉冲信号，并进行数据处理，以设定的设备启动后的特定时间的测速轴的转速测量值为基准，实时监控设备的运转速度，当转速低于设定的基准的一定比例时，或者在设定的设备启动后的时间内，测量转速达不到设定的最低值时，单片机输出控制信号，控制执行继电器断开交流接触器的电源，达到保护设备的目的。
本发明的有益效果是，保护转速设定值不须随设备工作转速要求分别进行调整；有效避免了人工或手动调整的不准确性；对磁钢的极性无要求，灵敏度高，磁钢距离速度继电器10mm之内即可有效进行控制，安装要求降低。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的电路原理图。
图2和图3是实施例的安装示意图。
图中1.磁感应器件霍尔元件，2.运算放大器1，3.运算放大器2，4.单片机，5.三极管，6.执行继电器，7.磁钢，8.测速轴，9.智能型速度继电器，10.接线架，11.发光二极管，12.固定螺丝，13.墙板。
具体实施例方式
图2中磁钢7固定在测速轴8上，磁感应器件霍尔元件1、运算放大器12、运算放大器23、单片机4、执行继电器6和构成支持电路的电路元件如图2所示焊接在印刷电路板上，安装在智能型速度继电器10内，。磁钢7对准速度继电器中磁感应器件霍尔元件的位置，磁面与磁感应器件霍尔元件1的感应面垂直，无极性要求，即磁钢的N极、S极均可，距离可达10mm。
参见图1、图2，磁感应器件霍尔元件1的一个输出端分别与运算放大器12和运算放大器23的一个输入端连接，霍尔元件1的另一个输出端与运算放大器12的另一个输入端连接测试轴8带动磁钢7每转动一周，图1中的磁感应器件霍尔元件1产生一个脉冲信号，输入由运算放大器12构成的第一比较器进行处理，提高灵敏度；运算放大器12的输出端与构成的第二比较器的运算放大器23的另一个输入端连接，第一比较器的处理后的信号输入第二比较器进行再次处理，消除信号的临界不稳定性；运算放大器23的输出端与单片机4的输入端连接，经过二级比较处理后的脉冲信号输入单片机进行数据处理；单片机的输出端通过电阻与三极管5的基极连接，三极管5的集电极连接执行继电器，单片机以设定的设备启动后的特定时间(例如30秒，可以根据使用者的要求更改)的测速轴的转速测量值为基准，实时监控设备的运转速度，当转速低于设定的基准的一定比例(例如90％，可以根据使用者的要求更改)，或者在设定的设备启动之后的时间内(例如45-50秒，可以根据使用者的要求更改)测量转速达不到设定的最低值时，单片机4输出控制信号，经三极管5推动执行继电器6断开交流接触器的电源，从而实现对设备的保护。
权利要求
1.一种智能型速度继电器，包括固定在测速轴上的磁钢(7)和焊接在印刷电路板上的感应器件霍尔元件(1)、运算放大器(2、3)、单片机(4)、执行继电器(6)，以及构成支持电路的电路元件组成，其特征在于所述速度继电器通过运算放大器(2、3)进行信号处理，通过单片机(4)进行设备转速数据信号处理和对设备进行保护控制。
2.根据权利要求1所述的智能速度继电器，其特征是由运算放大器1(2)构成的第一比较器对磁感应器件霍尔元件(1)的输出信号进行处理，提高检测灵敏度；由构成第二比较器的运算放大器2(3)对第一比较器的输出信号进行再次处理，减低信号的临界不稳定性。
3.根据权利要求1所述的智能速度继电器，其特征是由单片机(4)对经二级比较放大器处理后的第二比较器输出的脉冲信号进行数据处理，所述单片机(4)以设定的设备启动后的特定时间的测速轴的转速测量值为基准，在设备运行过程中，当转速低于设定的基准的一定比例，或者是在设定的设备启动后的时间内转速低达不到最低设定值时，单片机(4)输出控制信号，控制执行继电器(6)断开。
4.一种可以提高速度继电器对设备转速检测灵敏度的磁钢与磁感应器件霍尔元件的安装方法，其特征在于安装时要求霍尔元件(1)的感应面与磁钢(7)的磁面垂直，对磁钢的极性无特殊要求。
5.根据权利要求4所述的速度继电器，其特征是磁钢(7)与磁感应器件霍尔元件(1)的安装距离可达10mm。
全文摘要
一种工业用智能型速度继电器和一种可以提高所述速度继电器中转速检测灵敏度的磁钢与磁感应器件霍尔元件的安装方法。所述速度继电器由固定在测速轴上的磁钢和焊接在印刷电路板上的感应器件霍尔元件、运算放大器、单片机、执行继电器，以及构成支持电路的电路元件组成。所述可以提高速度继电器对设备转速检测灵敏度的磁钢与磁感应器件霍尔元件的安装方法，对磁钢的极性无特殊要求，检测灵敏度高，磁钢距离速度继电器10mm之内即可实现对设备的有效控制，相对已有技术安装要求降低。
文档编号G05D13/62GK1873872SQ20051004363
公开日2006年12月6日 申请日期2005年6月1日 优先权日2005年6月1日
发明者章义 申请人:章义