直流电动机的测速装置的制作方法

1.本实用新型涉及电机监测领域，具体的涉及一种直流电动机的测速装置。


背景技术：

2.目前直流电动机的测速普遍采用霍尔传感器或者光学传感器进行测速，原理就是电动机转动一定角度，触发霍尔传感器或光学传感器，产生一个脉冲，通过计算脉冲的数量得到电动机转过的角度或圈数，这种方式存在以下缺点：
3.1、成本高：需要在现有的直流电动机上安装霍尔传感器或者光学传感器，提高了制造成本；
4.2、生产不便：增加了结构件，生产时需要较多的工序；
5.3、结构受限：测速用的霍尔传感器与光学传感器是结构件，所以安装在直流电动机上时对结构有要求；如果直流电动机的结构不允许，则无法使用。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种直流电动机的测速装置，无需增加结构件即可实现直流电动机的转速测量。
7.根据本实用新型的第一方面实施例的直流电动机的测速装置，包括：感应电阻,所述感应电阻串联至所述直流电动机的控制端以用于感应电动机换向时产生的电流波动；脉冲放大电路，所述脉冲放大电路的输入端与所述感应电阻相连以用于将感应电阻发生电流波动时的压差进行放大并转化为脉冲信号；脉冲计数装置，所述脉冲计数装置的输入端与所述脉冲放大电路的输出端相连以用于接收脉冲信号并计算直流电动机的转速。
8.根据本实用新型实施例的直流电动机的测速装置，至少具有如下有益效果：本实用新型实施方式在直流电动机的控制端串联一个感应电阻，直流电动机开始转动后，每当换向时就会产生一个微弱的电流波动，当电机电流有波动时，经过感应电阻的电流也会发生波动，因此感应电阻的压差会发生变化，脉冲放大电路将感应电阻的压差放大后转换为直流脉冲信号，脉冲计数装置采集脉冲信号的数量及转动的时间，即可计算出直流电动机的转速。
9.本装置通过感应电阻和脉冲放大电路将直流电动机的电流波动信号转化为直流脉冲信号，由脉冲计数装置对脉冲信号的数量进行计算后就可得到电机转速，无需安装其它传感器，成本较低，减少了生产组装的工序；因为不需要安装结构件，因此不会对直流电动机的结构进行改变，方便实现。并且对任意结构的直流电动机均可进行测速，适用范围广。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述感应电阻的电阻值为0.1ω。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述脉冲放大电路包括第一运算放大器u4a、滤波电容c24和第二运算放大器u4b，所述第一运算放大器u4a的同相输入端和反相输入端分别连接所述感应电阻的一端，所述第一运算放大器u4a的输出端连接所述滤波电容c24的一
端，所述滤波电容c24的另一端分别通过电阻r36、电阻r38连接与所述第二运算放大器u4b的同相输入端和反相输入端，所述第二运算放大器u4b的输出端连接所述脉冲计数装置的输入端。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述第一运算放大器u4a的同相输入端和反相输入端分别通过电阻r35、电阻r40连接所述感应电阻的两端。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述第一运算放大器u4a的反相输入端通过电阻r41与输出端相连。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第二运算放大器u4b的同相输入端通过电容c23与输出端相连。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述第一运算放大器u4a的输出端通过电阻r42连接脉冲计数装置的输入端。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述第一运算放大器u4a的型号为mc34074adg。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述第二运算放大器u4b的型号为mc34074adg。
18.根据本实用新型的一些实施例，所述脉冲计数装置为mcu。
19.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
21.图1为本实用新型实施例中电机控制电路和感应电阻的电路原理图；
22.图2为本实用新型实施例中脉冲放大电路的电路原理图。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
25.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
26.一种直流电动机的测速装置，包括：感应电阻r62、脉冲放大电路和脉冲计数装置，优选的，本实施例中感应电阻r62采用电阻值0.1ω的电阻，能够更灵敏的感应电流波动。参考图1为直流电动机的控制电路，可以控制电机的正转与反转，感应电阻r62串联至直流电动机的电源接口j6上。
27.参考图2，脉冲放大电路包括第一运算放大器u4a、滤波电容c24和第二运算放大器
u4b，第一运算放大器u4a的同相输入端和反相输入端分别通过电阻r35、电阻r40连接感应电阻r62的一端，第一运算放大器u4a的输出端连接滤波电容c24的一端，滤波电容c24的另一端分别通过电阻r36、电阻r38连接与第二运算放大器u4b的同相输入端和反相输入端，第二运算放大器u4b的输出端通过电阻r37连接mcu的m1takt引脚。第一运算放大器u4a的反相输入端通过电阻r41与输出端相连，电阻r41作为反馈电阻，第二运算放大器u4b的同相输入端通过电容c23与输出端相连，电容c23作为反馈电容，第一运算放大器u4a的输出端通过电阻r42连接mcu的m1strom引脚。优选的，本实施例中第一运算放大器u4a和第二运算放大器u4b的型号皆为mc34074adg。
28.脉冲计数装置通过脉冲信号计算出直流电动机的转速，脉冲计数装置可以采用mcu，mcu通过脉冲计数软件进行计量，也可以直接采用脉冲计数器。优选的，本实施例中采用型号为pic18f66k22的mcu。
29.本实用新型的工作原理为：
30.参考图1和图2，当antrein置为高电平时，三极管q17和q12导通，控制电路开始供电，此时m1auf端子置为高电平，m1ab端子置为低电平，则继电器k1吸合，继电器k2常开；此时电源接口j6所接的直流电动机就开始工作，电流的流向为电源ub
‑
>继电器k1
‑
>感应电阻r62
‑
>j6连接的直流电动机
‑
>继电器k2
‑
>gnd。
31.电动机开始转动后，每当换向时，就会产生一个微小的电流波动，当电机电流有波动时，经过感应电阻r62的电流会发生波动，则感应电阻r62的压差会发生变化。此压差通过第一运算放大器u4a进行放大，再通过滤波电容c24滤直流后得到脉冲信号，脉冲信号再经过第二运算放大器u4b后输出3.3v的直流脉冲信号；如果一个直流电动机有4对换向片，则电动机每转一圈，就会产生4个脉冲，通过mcu采集脉冲的数量及转动的时间，即可计算出电动机所转速。具体的计算方式或脉冲计数软件为本领域的公知常识，本实用新型不做详细描述。
32.本装置通过感应电阻r62和脉冲放大电路将直流电动机的电流波动信号转化为直流脉冲信号，由脉冲计数装置对脉冲信号的数量进行计算后就可得到电机转速，无需安装其它传感器，成本较低，减少了生产组装的工序；因为不需要安装结构件，因此不会对直流电动机的结构进行改变，方便实现。并且对任意结构的直流电动机均可进行测速，适用范围广。
33.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。