一种应用于电机速度表的电路及电机速度表的制作方法

1.本实用新型涉及电机速度表技术领域，具体而言，涉及一种应用于电机速度表的电路及电机速度表。


背景技术：

2.我国汽车仪表经历了机械式、模拟电路电子式、数字仪表三个发展阶段。由先进的传感器与显示装置构成的电子仪表已经开始全面取代传统的机电式仪表，现在汽车仪表技术正向数字化方面发展。如传统的专用芯片驱动的转速表、速度表也慢慢被单片机和步进电机的转速表和速度表所取代。
3.传统的电机速度表大多采用模拟式电路电子仪表，这种仪表通过驱动芯片直接将传感器输入信号转换成输出信号驱动动磁线圈的动磁表，这种仪表调试较简单且成本低，但是，这种仪表的速度不稳定，精度低，易破坏，寿命短，这些缺陷严重影响了用户的使用。
4.有鉴于此，特提出本实用新型。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种应用于电机速度表的电路，该电路通过供电单元将电源提供的交流电整流成直流电后，再经过滤波、降压、稳压后为主控单元进行供电，保证了供电的稳定性，有效防止了电压波动对主控单元造成破坏；通过信号传输单元将接收到的光信号转化成电信号，再将电信号放大、校准后输入到主控单元，有效保证了信号的稳定性，提高了信号的质量，从而保证了测量的精度。
6.为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：
7.本实用新型提供了一种应用于电机速度表的电路，包括：主控单元u4、供电单元和信号传输单元；
8.所述供电单元包括依次电气连接的电源、整流电路、滤波电路、降压电路和稳压电路，所述稳压电路与所述主控单元u4相连以为所述主控单元u4供电；
9.所述信号传输单元包括依次连接的光电转换电路和信号处理电路，频率信号经所述光电转换电路输入，经所述信号处理电路处理后传送到所述主控单元 u4中。
10.在上述电路中，供电单元对主控单元进行供电，电源提供的交流电先经过整流电路整流成直流电，再经过滤波电路对其进行滤波，从而保证了电压的稳定；滤波后，经降压电路将其降压至与主控单元相适配的程度，并经过稳压电路使电压更为稳定后，输送到主控单元中，这样设置有效保证了整体电压的稳定性，防止了电压波动对主控单元造成破坏，有效提高了电路整体的使用寿命。
11.信号传输单元用于将接收到的里程数据和速度数据传输到主控单元，传输时，光电转换电路将频率信号的光信号转换成电信号，信号处理电路将该电路信号处理成标准占空比为50％的标准信号，再用主控单元处理信号，并计算出相应的里程和速度。
12.优选的，所述整流电路包括二极管d2、二极管d3和电感l2，所述电源与所述二极管
d2间设置有保险丝f1，所述保险丝f1一端与所述电源的阳极相连，另一端与所述二极管d2的阳极相连；所述电感l2一端连接二极管d3 的阴极，另一端与所述电源的阴极相连。使用时，二极管d2对输入的电流进行整流，将交流电压转换为直流电压，设置保险丝f1则是为了提供过载保护，进而提高电路传输的安全性。
13.优选的，所述滤波电路包括的电容c1、电容c2、二极管d1、电感l1和电阻r1；所述电容c1的一端与所述二极管d2的阴极相连，另一端与所述二极管d3的阳极相连；所述电容c2一端与所述二极管d3的阳极相连，另一端与所述二极管d1的阳极相连；所述二极管d1的阴极与所述电感l1相连；所述电阻r1一端与所述电感l1相连，另一端接地。设置滤波电路是为了消去电压峰值，避免损坏后续电路。
14.优选的，所述降压电路包括变压器h1，所述变压器h1的第一引脚与所述二极管d2的阴极相连，第二引脚与所述二极管d3的阳极相连。
15.优选的，所述稳压电路包括相互并联的电容c3和瞬态抑制器tvs1，所述电容c3和瞬态抑制器tvs1并联后的一端与所述变压器h1的第三引脚相连，另一端与所述变压器h1的第四引脚相连；所述瞬态抑制器tvs1的阳极连接有供电输出端，阴极接地。设置稳压电路是为了使电压更平稳，从而对主控单元进行保护，提高电路整体使用寿命。
16.优选的，所述光电转换电路包括光电转换模块op1，所述光电转换模块 op1接收频率信号，并将频率信号转换为电信号后输入信号处理电路中。
17.优选的，所述信号处理电路包括差分放大器u1、u2、u3、电阻r3、r4、 r5、r6和r7，所述电阻r3一端与所述光电转换模块op1的第一输出端连接，另一端与所述差分放大器u1的第三引脚相连；所述电阻r4一端与所述光电转换模块op1的第二输出端连接，另一端与所述差分放大器u1的第二引脚相连；所述电阻r5一端与所述差分放大器u1的第一引脚相连，另一端与所述差分放大器u2的第三引脚相连；所述电阻r7一端与所述差分放大器u2的第一引脚相连，另一端与所述差分放大器u3的第三引脚相连；所述电阻r6的一端与所述电阻r5相连，另一端与所述电阻r7相连；所述差分放大器u3的第一引脚与所述主控单元u4相连以将处理后的信号传递给所述主控单元u4；所述差分放大器u1、u2、u3均与所述供电输出端相连。实际上，差分放大器 u1是为了获得差值信号，u2则是为了将差分信号放大，u3将信号校准，从而提高信号精度，保证结果的准确性和平稳性。
18.优选的，所述信号处理电路还包括电阻r8和r9，所述电阻r8一端与所述供电输出端相连，另一端与所述差分放大器u2的第二引脚相连；所述电阻r9一端与所述差分放大器u2的第二引脚相连，另一端接地。
19.优选的，所述信号传输单元还包括电阻r2、电容c4、c5、c6，所述电阻 r2一端与所述光电转换模块op1的第一输出端连接，另一端与所述供电输出端相连；所述电容c4一端与所述供电输出端相连，另一端接地；所述电容c5 一端与所述供电输出端相连，另一端接地；所述电容c6一端与所述供电输出端相连，另一端接地。
20.优选的，所述信号传输单元还包括电容c2，所述电容c2与所述主控单元 u4并联，且所述电容c2与所述主控单元u4并联后的一端与所述供电输出端相连，另一端接地。
21.优选的，所述主控单元u4分别连接有用于显示速度的速度显示单元和用于显示里程的里程显示器；所述速度显示单元包括显示模块u5和速度显示器，所述主控单元u4经所述显示模块u5处理后输出到所述速度显示器中。
22.本实用新型还提供了一种电机速度表，包括：壳体，所述壳体正面设置有表盘，所述表盘上设置有里程显示区，所述壳体内设置有上述的应用于电机速度表的电路。进一步的，表盘上设置有用于显示速度的刻度，表盘与速度显示器相连以显示实时速度，里程显示区与里程显示器相连以显示实际里程。
23.本实用新型的电机速度表速度稳定，显示精准，使用寿命长，成本低。
24.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
25.(1)本实用新型的应用于电机速度表的电路通过供电单元将电源提供的交流电整流成直流电后，再经过滤波、降压、稳压后为主控单元进行供电，保证了供电的稳定性，有效防止了电压波动对主控单元造成破坏；
26.(2)通过信号传输单元将接收到的光信号转化成电信号，再将电信号放大、校准后输入到主控单元，有效保证了信号的稳定性，提高了信号的质量，从而保证了测量的精度。
附图说明
27.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
28.图1为本实用新型实施例提供的应用于电机速度表的电路的示意图；
29.图2为本实用新型实施例提供的电机速度表的结构示意图；
30.图3为本实用新型实施例提供的应用于电机速度表的工作原理框图。
31.其中：
32.10-里程显示器；
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20-速度显示器；
33.30-电源；
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40-壳体；
34.50-表盘；
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60-里程显示区；
35.70-整流电路；
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80-滤波电路；
36.90-降压电路；
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100-稳压电路；
37.110-光电转换电路；
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120-信号处理电路；
38.130-主控单元；
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140-显示模块。
具体实施方式
39.下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定
的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.为了更加清晰的对本实用新型中的技术方案进行阐述，下面以具体实施例的形式进行说明。
43.实施例
44.参阅图1-3所示，本实施例提供了一种应用于电机速度表的电路，包括：主控单元130u4、供电单元和信号传输单元；
45.其中，供电单元包括依次电气连接的电源30、整流电路70、滤波电路80、降压电路90和稳压电路100，稳压电路100与主控单元130u4相连以为主控单元130u4供电。
46.具体的，整流电路70包括二极管d2、二极管d3和电感l2，电源30与二极管d2间设置有保险丝f1，保险丝f1一端与电源30的阳极相连，另一端与二极管d2的阳极相连；电感l2一端连接二极管d3的阴极，另一端与电源30的阴极相连。使用时，二极管d2对输入的电流进行整流，将交流电压转换为直流电压，设置保险丝f1则是为了提供过载保护，进而提高电路传输的安全性。
47.滤波电路80包括的电容c1、电容c2、二极管d1、电感l1和电阻r1；电容c1的一端与二极管d2的阴极相连，另一端与二极管d3的阳极相连；电容c2一端与二极管d3的阳极相连，另一端与二极管d1的阳极相连；二极管 d1的阴极与电感l1相连；电阻r1一端与电感l1相连，另一端接地。使用时，滤波电路80能够消去电压峰值，避免损坏后续电路。
48.降压电路90包括变压器h1，变压器h1的第一引脚与二极管d2的阴极相连，第二引脚与二极管d3的阳极相连。
49.稳压电路100包括相互并联的电容c3和瞬态抑制器tvs1，电容c3和瞬态抑制器tvs1并联后的一端与变压器h1的第三引脚相连，另一端与变压器 h1的第四引脚相连；实际上，连接时，瞬态抑制器tvs1的阳极连接变压器 h1的第三引脚，阴极连接变压器h1的第四引脚。另外，瞬态抑制器tvs1的阳极还连接有供电输出端，阴极接地。
50.继续参阅图1，信号传输单元包括依次连接的光电转换电路110和信号处理电路120，频率信号经光电转换电路110输入，经信号处理电路120处理后传送到主控单元130u4中。
51.具体的，光电转换电路110包括光电转换模块op1，光电转换模块op1 接收频率信号，并将频率信号转换为电信号后输入信号处理电路120中。
52.信号处理电路120包括差分放大器u1、u2、u3、电阻r3、r4、r5、r6 和r7，电阻r3一端与光电转换模块op1的第一输出端连接，另一端与差分放大器u1的第三引脚相连；电阻r4一端与光电转换模块op1的第二输出端连接，另一端与差分放大器u1的第二引脚相连；电阻r5一端与差分放大器 u1的第一引脚相连，另一端与差分放大器u2的第三引脚相连；电阻r7一端与差分放大器u2的第一引脚相连，另一端与差分放大器u3的第三引脚相连；电阻r6的一
端与电阻r5相连，另一端与电阻r7相连；差分放大器u3的第一引脚与主控单元130u4相连以将处理后的信号传递给主控单元130u4；差分放大器u1、u2、u3均与供电输出端相连。实际上，差分放大器u1是为了获得差值信号，u2则是为了将差分信号放大，u3将信号校准，从而提高信号精度，保证结果的准确性和平稳性。
53.信号处理电路120还包括电阻r8和r9，电阻r8一端与供电输出端相连，另一端与差分放大器u2的第二引脚相连；电阻r9一端与差分放大器u2的第二引脚相连，另一端接地。
54.信号传输单元还包括电阻r2、电容c4、c5、c6，电阻r2一端与光电转换模块op1的第一输出端连接，另一端与供电输出端相连；电容c4一端与供电输出端相连，另一端接地；电容c5一端与供电输出端相连，另一端接地；电容c6一端与供电输出端相连，另一端接地。
55.另外，为进一步保护主控单元130u4，信号传输单元还包括电容c2，电容c2与主控单元130u4并联，且电容c2与主控单元130u4并联后的一端与供电输出端相连，另一端接地。
56.在本实施例中，主控单元130u4分别连接有用于显示速度的速度显示单元和用于显示里程的里程显示器10；速度显示单元包括显示模块140u5和速度显示器20，主控单元130u4经显示模块140u5处理后输出到速度显示器20 中。主控单元130u4对信号传输单元传输过来的信号进行处理，计算出相应的里程和速度，分别由对应的里程显示器10和速度显示器20显示里程和速度。
57.如图3所示，本实施例的电路工作原理如下：在上述电路中，供电单元对主控单元130进行供电，电源30提供的交流电先经过整流电路70整流成直流电，再经过滤波电路80对其进行滤波，从而保证了电压的稳定；滤波后，经降压电路90将其降压至与主控单元130相适配的程度，并经过稳压电路100 使电压更为稳定后，输送到主控单元130中，这样设置有效保证了整体电压的稳定性，防止了电压波动对主控单元130造成破坏，有效提高了电路整体的使用寿命。
58.信号传输单元用于将接收到的里程数据和速度数据传输到主控单元130，传输时，光电转换电路110将频率信号的光信号转换成电信号，信号处理电路 120将该电路信号处理成标准占空比为50％的标准信号，再用主控单元130处理信号，并计算出相应的里程和速度。
59.如图2所示，本实用新型还提供了一种电机速度表，包括：壳体40，壳体 40正面设置有表盘50，表盘50上设置有里程显示区60，壳体40内设置有上述的应用于电机速度表的电路。进一步的，表盘50上设置有用于显示速度的刻度，表盘50与速度显示器20相连以显示实时速度，里程显示区60与里程显示器10相连以显示实际里程。
60.总之，本实用新型的应用于电机速度表的电路整体结构简单，安全性好，使用寿命长，且信号稳定性好，信号传输的质量高，能够获得精准的速度和里程数据。
61.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。