本发明属于信号检测技术领域，具体涉及一种专用信号检测电路、电动机转速测量系统及检测方法。
背景技术：
电动机是工业生产的直接动力，随着生产的不断发展，电动机的测速仪作为生产设备的一部分，也随电动机技术的发展不断改进。转速是能源设备与动力机械性能测试中的一个重要的特性参量，许多动力机械的特性参数是根据它们与转速的函数关系来确定的。
目前，转速测量的方法很多，测量仪表的型式也多种多样，其使用条件和测量精度也各不相同。其中，转速测量系统中的主要电路为检测电路，传统的检测电动机转速的电路一般采用传感器采集电动机转速的信号，并将信号直接传输到控制电路中，使控制电路获得的转速信号不精确，不利于控制电路对转速信号进行判断，而且不能直观的观察到转速的变化情况。
上述现有技术存在以下缺点；
1、电动机传感器的输出信号直接传输到控制电路上，使控制电路检测到的信号不精确，不利于控制电路对转速信号进行判断，导致控制电路的结构复杂。
2、现有技术测量到的电动机转速变化情况，不能直观的对电动机转速变化情况进行判断。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种专用信号检测电路。
本发明的另一个目的是，提供一种能够直观的判断出电动机转速变化的专用信号检测方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种专用信号检测电路包括电动机传感器的供电模块、信号变换模块和电源模块；
所述电动机传感器的供电模块包括连接电动机传感器的供电端和外电源的连接线路，其中，外电源的连接线路包括依次串联电连接的第四二极管d4、第一电阻r1和第一电位器rw1；
所述电源模块包括输入端vin并接入在所述外电源的连接线路上的电源芯片u1；
所述信号变换模块包括多级开关电路，其中，所述多级开关电路的输入端与所述电动机传感器的输出端相连接，所述多级开关电路的供电端v1电连接至电源芯片u1的输出端，所述多级开关电路输出端与控制电路板相连接，还包括连接在多级开关电路中用以直接显示电动机传感器的输出电压信号变化的第二发光二极管l2。
在上述技术方案中，所述多级开关电路包括基极通过第一二极管d1与电动机传感器的输出端相连接的第一三极管q1，所述第一二极管d1的阳极通过第二电位器rw2与所述多级开关电路的供电端v1相连接，所述第一三极管q1的集电极通过第二电阻r2与所述多级开关电路的供电端v1相连接，所述第一三极管q1的发射极直接接地；
所述多级开关电路还包括基极和所述第一三极管q1的集电极之间通过第二二极管d2相连接的第二三极管q2，所述第二二极管d2的阴极和所述第三电阻r3的一端均连接在所述第二三极管q2的基极上，所述第三电阻r3的另一端直接接地，所述第二三极管q2的发射极直接接地，所述第二三极管q2的集电极通过依次串联的第五电阻r5和第四电阻r4组成的电路连接在所述多级开关电路的供电端v1上；
所述多级开关电路还包括基极连接在所述第四电阻r4和所述第五电阻r5之间的第三三极管q3，所述第三三极管q3的发射极直接连接在所述多级开关电路的供电端v1上，所述第三三极管q3的集电极和所述第三二极管d3串联，且第三二极管d3的阳极接地。
在上述技术方案中，所述第二发光二极管l2连接在所述第五电阻r5和第四电阻r4之间，且所述第二发光二极管l2的阳极与所述第三三极管q3的基极相连接。
在上述技术方案中，所述第一三极管q1和所述第二三极管q2为npn型，所述第三三极管q3为pnp型。
在上述技术方案中，所述电源芯片u1还包括稳压模块，所述稳压模块包括第一极性电容c1、第二极性电容c3、第一电容c2和第二电容c4，所述第一极性电容c1和所述第一电容c2并联连接在所述电源芯片u1的输入引脚vin和接地引脚之间，所述第二极性电容c3和所述第二电容c4并联连接在所述电源芯片u1的输出引脚vout和接地引脚之间。
在上述技术方案中，所述电源芯片u1的输出端vout依次串联连接第六电阻r6和第一发光二极管l1以指示所述输出端vout的电压值的正常情况。
在上述技术方案中，还包括连接电动机传感器的供电端和输出端的第一接线端子cn1。
在上述技术方案中，还包括连接外电源的连接线路和控制电路的第二接线端子cn2。
在上述技术方案中，所述控制电路为mcu。
一种包括一种专用信号检测电路的电动机转速测量系统。
一种专用信号检测电路的检测方法，步骤如下：
1)调节第一电位器rw1以调整电动机传感器的供电模块的输出电压；调节第二电位器rw2，使在第一二极管d1的阳极输入与电动机传感器的输出信号相匹配的叠加电压；
2)电动机传感器输出端输出电压信号，该电压信号传输到多级开关电路，多级开关电路将该电压信号转换成电平信号，并传输到控制电路上，同时，第二发光二极管l2直观显示电动机传感器输出端的电压信号变化情况。
本发明的优点和有益效果为：
1.本发明的一种专用信号检测电路采用电动机传感器的供电模块、电源模块和号变换模块做成的电路结构简单，操作方便，使该检测电路具有较强的适配性和通用性。
2.本发明的一种专用信号检测电路采用多级开关电路和发光二极管等简单的元器件组成的信号变换模块，价格便宜，而且信号变化模块能够将模拟电压信号转换成数字电路信号供控制电路识别的电平信号，使控制电路能够接收检测到的精确信号。
3.本发明的一种专用信号检测电路采用发光二极管的发光和熄灭状态能够直观的观察到电动机的转速变化情况。
附图说明
图1是本发明一种专用信号检测电路的电路图。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图1和具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
如图1所示，一种专用信号检测电路包括电动机传感器的供电模块、信号变换模块和电源模块，电动机传感器的供电模块包括连接电动机传感器的供电端和外电源的连接线路，其中，外电源的连接线路包括依次串联电连接的第四二极管d4、第一电阻r1和第一电位器rw1，该外电源的连接线路对电动机传感器的供电端施加电压，并产生电流信号，即该外电源为电动机传感器提供持续稳定的工作电压，由于电动机传感器的工作电压值为一个范围值，通过调节第一电位器rw1调节电动机传感器的供电端施加的电压值，进而，改变输入到电动机传感器的电流信号，保证电动机传感器工作电压值一直为最优值，使该外电源的连接线路拥有较强的适配性和通用性。进一步，电源模块输入端vin并接入在外电源的连接线路上的电源芯片u1，其中，电源芯片u1的输入端vin通过与第四二极管d4的阴极相连连接在外电源的连接线路上，该电路中的第四二极管d4用于防止外电源供电过程中电流信号倒流，电源芯片u1的输出端vout输出的电压值为+5v，且为多级开关电路的供电端v1供电，信号变换模块包括多级开关电路和连接在该多级开关电路中的第二发光二极管l2，其中，多级开关电路的输入端与所述电动机传感器的输出端相连接，多级开关电路输出端与控制电路板相连接。
进一步，电动机传感器的供电端和电源模块均通过第四二极管d4电连接在同一个外电源上，既保证了外电源供电的稳定性，也使电路结构简单。
本发明的一种专用信号检测电路，通过采用简单的电路组成了电动机传感器的供电模块和电源模块，不但为电动机传感器提供工作电压，而且还为该专用信号检测电路提供稳定的电压，并且电动机传感器的供电模块和电源模块共用一个外电源，既保证了外电源供电的稳定性，也使电路结构简单，其中，外电源的连接电路中采用调节电位器rw1的方式对电动机传感器的供电端的电压进行调节，使该电动机传感器的供电端电压的电压值为最优值，该电路具有较强的适配性和通用性，该电路中信号变换模块的多级开关电路与电动机传感器的输出端进行连接，保证了能够实时检测到电动机传感器的输出信号，多级开关电路的输出端与控制电路相连，保证了多级开关电路能够实时的将检测信号传输到控制电路中，使控制电路能够快速的接收到检测信号，该电路结构简单，操作方便。
进一步，电动机传感器用于实时检测电动机的转速，并将该转速信号转化为电压信号，该电压信号通过电动机传感器的输出端传输到多极开关电路的输入端。
进一步，多级开关电路的输入端接收到电压信号(即电动机的转速信号，而且该信号为模拟信号)，多级开关电路的输入端通过第一二极管d1与第一三极管q1的基极相连接，第一二极管d1的阳极通过第二电位器rw2与多级开关电路的供电端v1相连接，其中，该多级开关电路的供电端v1的电压值为+5v，第一三极管q1的集电极通过第二电阻r2与多级开关电路的供电端v1相连接，第一三极管q1的发射极直接接地，第二三极管q2的基极和第一三极管q1的集电极之间通过第二二极管d2相连接，且第二二极管d2的阴极和第三电阻r3的一端均连接在第二三极管q2的基极上，第三电阻r3的另一端直接接地，第二三极管q2的发射极直接接地，第二三极管q2的集电极通过依次串联的第五电阻r5、第二发光二极管l2和第四电阻r4组成的电路连接在多级开关电路的供电端v1上，第三三极管q3的基极连接在第二发光二极管l2的阳极和第四电阻r4之间，其中，第二发光二极管l2能够用于直观的显示到电动机转速的变化情况，第三三极管q3的发射极直接连接在多级开关电路的供电端v1上，第三三极管q3的集电极和第三二极管d3串联，且第三二极管d3的阳极接地。
本发明的一种专用信号检测电路的多级开关电路采用三极管和发光二极管对信号进行检测，价格便宜，结构简单，且采用该多级开关电路和发光二极管组成的信号变换模块能够将信号进行转化，使控制电路接收到能够识别的电动机的转速信号，其中，发光二极管连接在多级开关电路内，能够通过直观的观察发光二极管的发光和熄灭判断电动机的转速变化情况。
进一步，一种专用信号检测电路还包括与电动机传感器的供电端和输出端相连接的第一接线端子cn1及连接外电源和控制电路的第二接线端子cn2，方便本发明的一种专用信号检测电路拆卸和安装在电动机传感器和控制电路之间，方便使用，拆装方便，其中，第一接线端子cn1和第二接线端子cn2均有4个引脚，且第一接线端子cn1的引脚1和所述第二接线端子cn2的引脚4均接地，第一接线端子cn1的引脚4与电动机传感器的供电端相连接，第一接线端子cn1的引脚2与多级开关电路的输入端相连接，第二接线端子cn2的引脚1与外电源相连接为电动机传感器的供电模块和电源模块供电，即为该电源模块和电动机传感器的供电模块提供持续的稳定电压，第二接线端子cn2的引脚3与多级开关电路的输出端相连接，并能够将转换后的电压信号传输到控制电路上。
本发明的一种专用信号检测电路的第一接线端子cn1和第二接线端子cn2能够方便的将该电路拆装，方便使用和操作。
实施例二
如图1所示，以实施例一为基础，电源芯片还包括稳压模块，其中，所述稳压模块包括第一极性电容c1、第二极性电容c3、第一电容c2和第二电容c4，所述第一极性电容c1和所述第一电容c2并联连接在所述电源芯片u1的输入引脚vin和接地引脚之间，所述第二极性电容c3和所述第二电容c4并联连接在所述电源芯片u1的输出引脚vout和接地引脚之间。
进一步，第一极性电容c1、第一电容c2、第二极性电容c3和第二电容c4均采用性能稳定的电容型号，确保电源模块输出电压的稳定性。
进一步，电源芯片u1的输出端vout和接地引脚之间串联连接第六电阻r6和第一发光二极管l1，并与第二电容c4组成并联连接，该第一发光二极管l1用于指示输出端vout的电压值的为正常状态，当该电压值为稳定的+5v电压时，第一发光二极管l1正常发光，当该电压值小于+5v电压时，第一发光二极管l1变暗或者熄灭。
本发明的一种专用信号检测电路的稳压模块，对电源芯片u1输出端的电压值和输入端的电压值起到了保护和稳压的作用，保证了电源模块稳定的工作状态及为信号变换模块的多级开关电路的供电端v1提供了稳定的电压值，其中，第一发光二极管l1通过发光和熄灭状态能够直观的指示出电源芯片u1的输出端vout的电压的稳定状态。
实施例三
如图1所示，以实施例一为基础，电动机传感器的供电模块通过第一接线端子cn1的引脚4为电动机传感器的供电端施加电压，为电动机传感器提供工作电压，保证了电动机传感器工作在正常的工作电压范围内，其中，该供电模块通过调节第一电位器rw1调节供给电动机传感器的工作电压，使该电压达到一个最优的电压值，其中，电动机传感器检测到电动机转速信号并将该转速信号以电压信号(该信号为模拟信号)的形式输出到第一接线端子cn1的引脚2上，第一接线端子cn1的引脚2将该电压信号传输到多级开关电路的输入端上，其中，多极开关电路内电连接的第一三极管q1和第二三极管q2为npn型，第三三极管q3为pnp型，第一三极管q1的基极通过第一二极管d1接收到电压信号，其中，该第一二极管d1用于防止电压信号倒流，进一步，第一二极管d1的阳极和第二电位器rw2串联连接到多级开关电路的供电端v1(电压值为+5v)上，其中，第二电位器rw2与多级开关电路的输入端v1直接连接，使第一二极管d1的阳极有一个电压值，该电压值用于与多级开关电路的输入端的电压信号进行叠加，保证了多级开关电路能够识别到该电压信号，第一三极管q1的集电极和第二电阻r2串联连接在多级开关电路的供电端v1上，其中，第一三极管q1的集电极通过第二二极管d2与第二三极管q2的基极相连接，用于防止传输的信号倒流，另外，第二三极管q2的集电极通过依次串联的第五电阻r5、第二发光二极管l2和第四电阻r4的电路连接在多级开关电路的供电端v1上，第三三极管q3的基极连接在第二发光二极管l2的阳极和第四电阻r4之间，其中，通过多极开关电路的输入端v1输入变化的电压信号使第二发光二极管l2导通或者关闭，实现了实时、直观的显示电压信号的变化情况，通过显示电压信号的变化情况来判断电动机转速的变换，并且，多级开关电路的输出端通过第二接线端子cn2的引脚3连接在控制电路上。
进一步，电动机传感器输出的电压信号(该信号为模拟信号)通过多级开关电路将该模拟信号变换成能够被控制电路识别的电平信号(该信号为数字信号)，保证了该控制电路识别到能够识别的且精确的电平信号，控制电路对该电平信号进行判断，根据判断结果对电动机的转速进行调节，其中，该控制电路为mcu，方便使用。
进一步，当电动机的转速正常时，电动机传感器的输出端的电压信号为正常，第一接线端子cn1的引脚2检测到的电压信号为正常信号，电动机传感器的输出端的电压信号为周期性变化的电压信号，当第一接线端子cn1的引脚2接收到的电压信号为高电压信号时，第二接线端子cn2的引脚3接收到的信号为低电平信号，当第一接线端子cn1的引脚2接收到的电压信号高电压信号时，第二接线端子cn2的引脚3接收到的信号为低电平信号，具体实施方式如下：
当第一接线端子cn1的引脚2接收到的电压信号为高电压信号时，第一二极管d1、第一三极管q1的基极和第一三极管q1的发射极依次导通，第一三极管q1的集电极和第二电阻r2在多级开关电路的供电端v1的作用下导通，第二二极管d2的阳极为低电平，即第二三极管q2的基极为低电平，导致第二三极管q2的工作在截止区，使多级开关电路的供电端v1、第四电阻r4、第二发光二极管l2、第五电阻r5、第二三极管q2的集电极和第二三极管q2的发射极串联的电路不能导通，即第二发光二极管l2熄灭，由于第四电阻r4的一端连接在多级开关电路的供电端v1上，另一端连接在第三三极管q3的基极，即第三三极管q3的基极为高电平，由于第三三极管q3的发射极为高电平，此时第三三极管q3的发射极的电压值和第三三极管q3的基极电压值相等，第三三极管q3工作在截止区，即第三三极管q3的集电极为低电平，第二接线端子cn2的引脚3接收到的信号为低电平信号，第二接线端子cn2的引脚3将该低电平信号传输到控制电路，其中，控制电路为mcu。
当第一接线端子cn1的引脚2接收到的电压信号为低电压信号时，第一三极管q1工作在截止区，多级开关电路的供电端v1、第二电阻r2、第二二极管d2和第三电阻r3串联组成的电路导通，第二三极管q2的基极电压为v1×r3/(r3+r2)，此时，第二三极管q2的基极电压为高电平，第二三极管q2的基极和发射极导通，即多级开关电路的供电端v1、第四电阻r4、第二发光二极管l2、第五电阻r5、第二三极管q2的集电极和发射极串联电路导通，其中，第二发光二极管l2发光，第三三极管q3的基极电压为v1×r5/(r4+r5)，此时，第三三极管q3的基极电压为高电平，且第三三极管q3的基极的电压值小于第三三极管q3的发射极的电压值，第三三极管q3导通，则第三三极管q3的集电极电压和多级开关电路的供电端v1相同，则第二接线端子cn2的引脚3为高电平，第三二极管d3用于保护第三三极管q3和稳定电压，第二接线端子cn2的引脚3将该高电平信号传输到控制电路。
进一步，该控制电路能够根据接收到的高低电平变化实现对电动机转速的测量，进而对电动机的转速参数进行调整，实现了调节电动机转速的快速响应。
本发明的一种专用信号检测电路通过采用信号转换模块能够将采集到的模拟信号通过模拟电路转化成数字信号，直接反馈到控制电路中，实现信号的实时检测，测量准确度高，使控制电路接收到精确度较高的信号，通过第一三极管q1、第二三极管q2和第三三极管q3组成的工作电路，结构简单，价格便宜，通过直接显示第二发光二极管l2的熄灭状态直接判断电动机转速的变化情况，方便、简单且直观的显示出电动机转速的变化情况，使用便捷。
一种专用信号检测电路的检测方法的步骤如下：
1)调节第一电位器rw1以调整电动机传感器的供电模块的输出电压，使电动机传感器的输入端获得最优的输入电压值；调节第二电位器rw2，使在第一二极管d1的阳极输入与电动机传感器的输出信号相匹配的叠加电压；
2)电动机传感器输出端输出电压信号，该电压信号传输到多级开关电路，多级开关电路将该电压信号转换成电平信号，并传输到控制电路上，同时，第二发光二极管l2直观显示电动机传感器输出端的电压信号变化情况。
本发明的一种专用信号检测电路的检测方法操作简单，而且方便直观的显示出电动机传感器输出端输出电压信号的变化情况，方便使用。
实施例四
本发明还公开了一种包括专用信号检测电路的电动机转速测量系统，其通过电动机传感器检测到电动机的转速，并将该转速信息传输到专用信号检测电路中，该专用信号检测电路将接收到的信号转化成控制电路能够识别的信号，并且，控制电路能够根据接收到的识别信号控制调节电机的转速，其中，该专用信号检测电路能够拆卸安装在整个电动机转速测量系统内，方便使用。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。