为60rps)，则喉箍型光电码盘镂空个数取为16(1000/60 =16.7 )，对应输出脉冲频率为960Hz。
[0016]如图5-8所示，信号调理模块包括以下步骤:
①O?1V电压输出:采用LM2917集成式频率/电压转换器，内置稳压管以提高电源的稳定性。芯片中包含了比较器、充电栗、高增益运算放大器，将O?IKHz频率信号转换为直流O?1V电压信号，根据公式(I)与公式(2)，相关外围阻容器件参数设置如图5。
[0017]Vo = Vcc * F*C8 *R4* K；(I)
Fmax = leap /( C8 *Vcc );(2)
其中:Vo为转换电压、Vcc为输出电压、F为频率、C8为电容、R4为电阻、K为运放系数、Icap为电流值;K取典型值为I，Icap取典型值200uA;
根据凹槽型光耦响应频率参数(IkHz以上(平均值3kHz))，Fmax取保守值IKHz;
转换电压Vo取O?1V，则对应C8取8.3nF，R4取50K。
[0018]②4?20mA电流输出:采用非隔离系列信号调理模块ZCM4566S，将O?1V电压信号转换为4?20mA电流信号输出，通过可调电阻R7进行输出增益调节，如图6。
[0019]③电机运转与否开关量输出:将信号调理①节所调理的O?1V电压值，作为差分电压比较器LM111JG的正相端；调整可调电阻R6，分压可得电机转动与否的判断门限阈值SP0_REF，作为比较器的反相端输入，比较的结果驱动LED指示灯，并对外提供开关量输出；如图7。
[0020]④电机转速间接百分比LED指示:综合性价比因素，利用三段式数字显示直流电压表，间接指示当前速度与额定转速的比值(表头数据*10即为百分比)，如图8。
[0021]综上所述，本发明所述的监测模块设计结构简练，提供脉冲、电压、电流、LED指示等多种信号输出方式，各功能部分可根据系统集成需求进行裁减，利用喉箍型光电码盘及凹槽型光耦提供一种安装简便、性价比高的单路电机运转状态监测解决方案，并可方便地与工业PLC、DCS等系统进行无缝集成，具有良好的应用推广价值。
[0022]以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
【主权项】
1.一种单路电机运转状态监测模块，其特征在于:包括电源转换模块、信号采集模块和信号调理模块;所述的电源转换模块是由宽压输入隔离稳压电源通过LDO稳压器将电源转换为差分电压比较器所需的电源;所述的宽压输入隔离稳压电源采用ZY2424WRBCS-3W电源进行DC24V稳压输出转换，所述的LDO稳压器采用三端稳压器LM7812将DC24V电源转换为差分电压比较器所需的DC12V电源； 所述的信号采集模块是将喉箍型光电码盘紧固于电机轴或联轴结上，码盘镂空与实体边缘部分置于凹槽型光耦的凹槽之间，通过设置码盘镂空个数，使电机在额定转速下脉冲输出频率小于等于IKHz;所述的光耦采用凹槽型光耦EE-SX97;所述的脉冲频率正比于电机转速； 所述的信号调整模块在进行信号调理时包括以下三个步骤: 采用集成式频率/电压转换器将O?IKHz频率信号转换为直流O?1V电压信号； 所述的集成式频率/电压转换器采用LM2917，内置稳压管以提高电源的稳定性，芯片中包含了比较器、充电栗、高增益运算放大器； Vo = Vcc * F*C8 *R4* K； Fmax = leap /( C8 *Vcc ); 其中:Vo为转换电压、Vcc为输出电压、F为频率、C8为电容、R4为电阻、K为运放系数、Icap为电流值，K取典型值为I，Icap取典型值200uA;根据凹槽型光耦响应频率参数，Fmax取保守值IKHz;转换电压Vo取O?1V，则对应C8取8.3nF，R4取50K; 采用非隔离系列信号调理模块将O?1V电压信号转换为4?20mA电流信号输出； 所述的非隔离系列信号调理模块采用ZCM4566S，通过可调电阻R7进行输出增益调节； 将所述步骤①中O?1V电压值作为差分电压比较器的正相端，调节可调电阻R6，分压可得电机转动与否的判断门限阈值SP0_REF，作为比较器的反相端输入，比较的结果驱动LED指示灯，并对外提供开关量输出； 所述的差分电压比较器采用LM111JG; 利用三段式数字显示直流电压表，在LED上间接指示当前速度与额定转速的比值。2.根据权利要求1所述的一种单路电机运转状态监测模块，其特征在于:宽压输入范围DC18?36V，转换效率89%，工作温度-40?85°C，最大负载125mA。3.根据权利要求1所述的一种单路电机运转状态监测模块，其特征在于:所述的镂空，每个镂空高大于2.1mm，宽大于1mm，厚大于0.2mm，镂空间隔大于1mm。4.根据权利要求1所述的一种单路电机运转状态监测模块，其特征在于:所述的集成式频率/电压转换器采用LM2917，内置稳压管以提高电源的稳定性，所述的LM2917中包含比较器、充电栗、高增益运算放大器。5.根据权利要求1所述的一种单路电机运转状态监测模块，其特征在于:在信号调整模块的步骤②中，所述的非隔离系列信号调理模块采用ZCM4566S，通过可调电阻R7进行输出增益调节。
【专利摘要】本发明涉及一种单路电机运转状态监测模块，包括电源转换模块、信号采集模块和信号调理模块三部分；电源转换模块是由宽压输入隔离稳压电源通过LDO稳压器将电源转换为差分电压比较器所需的电源；信号采集模块是将喉箍型光电码盘紧固于电机轴或联轴结上，码盘镂空与实体边缘部分置于凹槽型光耦的凹槽之间，信号调整模块包括以下：将0~1KHz频率信号转换为直流0～10V电压信号；将0～10V电压信号转换为4～20mA电流信号输出；对外提供开关量输出；在LED上间接指示当前速度与额定转速的比值。本发明的有益效果是：安装简便、性价比高，并可方便地与工业PLC、DCS等系统进行无缝集成，具有良好的应用推广价值。
【IPC分类】G01R31/34
【公开号】CN105548878
【申请号】CN201510859515
【发明人】刘亚宾
【申请人】宁夏共享集团股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月1日