专利名称：一种无源转速传感器信号转换电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机测速装置与变频器控制系统之间的信号转换电路，特别是一 种无源转速传感器信号转换电路。
背景技术：
随着电力电子的快速发展，通用变频器越来越普及，通用变频器高性能的控制技 术足以使交流电机的控制性能与直流电机相媲美，甚至已经超过了直流电机的性能。目前 高性能电机的控制分为有速度控制反馈和无速度控制。但无速度控制在低速阶段的性能还 有待进一步改进，这样作为一个高性能的控制系统，转速传感器的性能及信号就显得尤为 重要。目前市场上通用变频器种类繁多，速度信号处理电路也多种多样，但以方波处理电路 居多，因为目前市场上转速传感器输出信号多为方波，因此，现有的变频器与转速传感器可 以直接匹配。但现在市场上也有不少电机尤其是进口电机，制造时就配有高性能的输出信 号为正弦波的转速传感器，这种转速传感器就不能直接与输入处理电路是脉冲信号的变频 器直接匹配，为了使二者能够匹配起来，现有的方法是更换转速传感器中的速度编码器或 者是更换变频器的处理电路。但这种更换很麻烦，而且增加了投资成本。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种将转速传感器输出的正弦信 号转换为变频器控制系统可采样的脉冲信号的无源转速传感器信号转换电路，以满足变频 器控制系统的需要。本发明的技术解决方案是这样实现的一种无源转速传感器信号转换电路，包括 转速信号输入电路、转速信号处理电路、IC芯片电源供电电路和转速信号输出电路，所述的 转速信号输入电路与转速信号处理电路和转速信号输出电路依次连接，所述的转速信号输 出电路还与IC芯片电源供电电路连接；所述的转速信号输入电路和转速信号输出电路分别包括了一个四针的接线端子 排；所述的转速信号处理电路由信号处理电路A和信号处理电路B组成，所述的信号 处理电路A包括电阻R1、电阻R2、滤波电容Cl、防反二极管VDl、防反二极管VD2及放大器 IC1A，电阻Rl的左端与转速信号输入电路的端子1连接、右端依次与滤波电容Cl的上端、 防反二极管VDl的阳极、防反二极管VD2的阴极、放大器IClA的端子3连接，电阻R2的左 端与防反二极管VD2的阴极连接、右端与放大器IClA的端子1连接，所述的放大器IClA的 端子1还与转速信号输出电路的端子1连接，端子2依次与防反二极管VD2的阳极、防反二 极管VDl的阴极、滤波电容Cl的下端、转速信号输入电路的端子2连接，所述的滤波电容Cl 的下端还与电源地连接；所述的信号处理电路B包括电阻R3、电阻R4、滤波电容C2、防反二 极管VD3、防反二极管VD4及放大器IC1B，电阻R3的左端与转速信号输入电路的端子3连 接、右端依次与滤波电容C2的上端、防反二极管VD3的阳极、防反二极管VD4的阴极、放大器IClB的端子5连接，电阻R4的左端与防反二极管VD4的阴极连接、右端与放大器IClB的 端子7连接，所述的放大器IClB的端子7还与转速信号输出电路的端子3连接，端子6依 次与防反二极管VD4的阳极、防反二极管VD3的阴极、滤波电容C2的下端、转速信号输入电 路的端子4连接，所述的滤波电容C2的下端还与电源地连接；所述的ICl芯片电源供电电路包括电解电容C4、滤波电容C3和防反二极管VD5， 所述的电解电容C4与滤波电容C3并联，所述的电解电容C4的上端还分别与电源正极、转 速信号输出电路的端子2连接，电解电容C4的下端还分别与电源地、防反二极管VD5的阳 极连接，防反二极管VD5的阴极与转速信号输出电路的端子3连接。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果1、由于本发明通过转速信号处理电路将正弦信号转换成了脉冲信号，从而实现了 输出正弦信号的转速传感器与输入脉冲信号的变频器的匹配，避免了更换转速传感器中的 速度编码器或者是更换变频器的处理电路的麻烦。对于实际的电机测速信号为无源信号、 而控制系统处理电路又是有源的处理电路的系统特别适用2、本发明的速度传感器输出信号是由两路相位相差90°的信号组成，因此设计了 两路功能相同的信号处理电路，根据需要还可以设计多路信号处理电路。3、由于本发明由常见的电容、电阻、放大器等元器件组成，方便随时根据需要用泡 沫板搭建转换电路，而无需等待长时间的制板等待过程。4、本发明所用元器件电子市场随处都可以买到，方便实用，价格低廉。
本发明仅有一张附图，其中图1是无源转速传感器信号转换电路示意图。图中，1、转速信号输入电路，2、转速信号处理电路，3、IC1芯片电源供电电路，4、转 速信号输出电路。5、正弦转速输入信号，6、脉冲转速输出信号，21、信号处理电路A、22、信号 处理电路B。
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行进一步说明。如图1所示，一种无源转速传感器信号 转换电路，包括转速信号输入电路1、转速信号处理电路2、IC芯片电源供电电路3和转速信 号输出电路4，所述的转速信号输入电路1与转速信号处理电路2和转速信号输出电路4依 次连接，所述的转速信号输出电路4还与IC芯片电源供电电路3连接；所述的转速信号输 入电路1和转速信号输出电路4分别包括了一个四针的接线端子排；所述的转速信号处理 电路2由信号处理电路A21和信号处理电路B22组成，所述的信号处理电路A21包括电阻 R1、电阻R2、滤波电容Cl、防反二极管VDl、防反二极管VD2及放大器IC1A，电阻Rl的左端 与转速信号输入电路1的端子1连接、右端依次与滤波电容Cl的上端、防反二极管VDl的 阳极、防反二极管VD2的阴极、放大器IClA的端子3连接，电阻R2的左端与防反二极管VD2 的阴极连接、右端与放大器IClA的端子1连接，所述的放大器IClA的端子1还与转速信号 输出电路4的端子1连接，端子2依次与防反二极管VD2的阳极、防反二极管VDl的阴极、 滤波电容Cl的下端、转速信号输入电路1的端子2连接，所述的滤波电容Cl的下端还与电源地连接；所述的信号处理电路B22包括电阻R3、电阻R4、滤波电容C2、防反二极管VD3、防 反二极管VD4及放大器IC1B，电阻R3的左端与转速信号输入电路1的端子3连接、右端依 次与滤波电容C2的上端、防反二极管VD3的阳极、防反二极管VD4的阴极、放大器IClB的 端子5连接，电阻R4的左端与防反二极管VD4的阴极连接、右端与放大器IClB的端子7连 接，所述的放大器IClB的端子7还与转速信号输出电路4的端子3连接，端子6依次与防 反二极管VD4的阳极、防反二极管VD3的阴极、滤波电容C2的下端、转速信号输入电路1的 端子4连接，所述的滤波电容C2的下端还与电源地连接；所述的ICl芯片电源供电电路3 包括电解电容C4、滤波电容C3和防反二极管VD5，所述的电解电容C4与滤波电容C3并联， 所述的电解电容C4的上端还分别与电源正极、转速信号输出电路4的端子2连接，电解电 容C4的下端还分别与电源地、防反二极管VD5的阳极连接，防反二极管VD5的阴极与转速 信号输出电路4的端子3连接。 本发明的工作原理如下由于两路信号处理电路功能相同，下面以转速传感器1 为例介绍本发明的信号处理过程。电极的正弦转速输入信号5由转速信号输入电路1的端 子1和端子2送入信号处理电路A21，当信号出于正半周时，正弦信号经过电阻Rl限流、滤 波电容Cl滤波，经过防反二极管VDl送到放大器IClA的端子3和端子2，端子3的信号极 性为正，端子2的信号极性为负，电阻R2连接放大器IClA的端子1和端子3，根据数字电路 “虚短” “虚断”原理，当放大器IClA的端子3的电位高于端子2的电位时，输出端子1为反 向输出，电平为“高”，即为放大器IClA工作高电平，在此为+15V ；当放大器IClA的端子3 的电位低于端子2的电位时，输出端子1输出反向，电平为低，在此为放大器IClA的供电电 平即GND。经过如此过零转换，输入为正弦的转速信号即转换为了同频率的占空比为50% 的脉冲转速输出信号6，将此信号输出到转速信号输出电路4的端子1。另一路信号转换原 理与此相同。采用该处理电路可以满足一个传感器两路输出信号的处理需要。
权利要求
一种无源转速传感器信号转换电路，其特征在于包括转速信号输入电路(1)、转速信号处理电路(2)、IC芯片电源供电电路(3)和转速信号输出电路(4)，所述的转速信号输入电路(1)与转速信号处理电路(2)和转速信号输出电路(4)依次连接，所述的转速信号输出电路(4)还与IC芯片电源供电电路(3)连接；所述的转速信号输入电路(1)和转速信号输出电路(4)分别包括了一个四针的接线端子排；所述的转速信号处理电路(2)由信号处理电路A(21)和信号处理电路B(22)组成，所述的信号处理电路A(21)包括电阻R1、电阻R2、滤波电容C1、防反二极管VD1、防反二极管VD2及放大器IC1A，电阻R1的左端与转速信号输入电路(1)的端子1连接、右端依次与滤波电容C1的上端、防反二极管VD1的阳极、防反二极管VD2的阴极、放大器IC1A的端子3连接，电阻R2的左端与防反二极管VD2的阴极连接、右端与放大器IC1A的端子1连接，所述的放大器IC1A的端子1还与转速信号输出电路(4)的端子1连接，端子2依次与防反二极管VD2的阳极、防反二极管VD1的阴极、滤波电容C1的下端、转速信号输入电路(1)的端子2连接，所述的滤波电容C1的下端还与电源地连接；所述的信号处理电路B(22)包括电阻R3、电阻R4、滤波电容C2、防反二极管VD3、防反二极管VD4及放大器IC1B，电阻R3的左端与转速信号输入电路(1)的端子3连接、右端依次与滤波电容C2的上端、防反二极管VD3的阳极、防反二极管VD4的阴极、放大器IC1B的端子5连接，电阻R4的左端与防反二极管VD4的阴极连接、右端与放大器IC1B的端子7连接，所述的放大器IC1B的端子7还与转速信号输出电路(4)的端子3连接，端子6依次与防反二极管VD4的阳极、防反二极管VD3的阴极、滤波电容C2的下端、转速信号输入电路(1)的端子4连接，所述的滤波电容C2的下端还与电源地连接；所述的IC1芯片电源供电电路(3)包括电解电容C4、滤波电容C3和防反二极管VD5，所述的电解电容C4与滤波电容C3并联，所述的电解电容C4的上端还分别与电源正极、转速信号输出电路(4)的端子2连接，电解电容C4的下端还分别与电源地、防反二极管VD5的阳极连接，防反二极管VD5的阴极与转速信号输出电路(4)的端子3连接。
全文摘要
本发明公开了一种无源转速传感器信号转换电路，包括转速信号输入电路、转速信号处理电路、IC芯片电源供电电路和转速信号输出电路，所述的转速信号输入电路与转速信号处理电路和转速信号输出电路依次连接，所述的转速信号输出电路还与IC芯片电源供电电路连接。本发明通过转速信号处理电路将正弦信号转换成脉冲信号，从而实现了输出正弦信号的转速传感器与输入脉冲信号的变频器的匹配，避免了更换转速传感器中的速度编码器或者是更换变频器的处理电路的麻烦。对于实际的电机测速信号为无源信号、而控制系统处理电路又是有源的处理电路的系统特别适用。本发明所用元器件电子市场随处都可以买到，方便实用，价格低廉。
文档编号H02P27/00GK101882907SQ201010235938
公开日2010年11月10日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者吴志友, 姜涛, 戴碧君, 车向中 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心