用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统，包括单片机、力矩信号采集器、脉冲信号采集器、继电器控制器、变频器、电机、电源模块、通信接口电路和上位机，所述单片机的信号输入端分别与所述力矩信号采集器的信号输出端和所述脉冲信号采集器的信号输出端，所述力矩信号采集器包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、力矩传感器和放大器。本实用新型用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统以单片机为核心，并充分结合其他外围器件的功能，可以实现回转机械传动系统转动惯量的自动检测，结构简单，具有推广使用的价值。
【专利说明】用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测量与控制系统，尤其涉及一种用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统。
【背景技术】
[0002]旋转机械被广泛的运用于多个领域，它通过电机或者发动机的转动将别的状态的能量转变为机械能，同时通过各种机械结构的连接将机械能运用于各种产品的生产中，转动惯量是旋转机械中一个重要的特性参数，在多个领域中，从产品的设计、生产和控制系统中都起着举足轻重的作用，直接关系到产品设计成败和产品的质量问题，如果机械的转动出现故障，会导致转动惯量也发生变化，同时当机械的转动惯量发生变化时，可能影响所生产的产品的质量。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统。
[0004]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0005]一种用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统，包括单片机、力矩信号采集器、脉冲信号采集器、继电器控制器、变频器和上位机，所述单片机的信号输入端分别与所述力矩信号采集器的信号输出端和所述脉冲信号采集器的信号输出端连接，所述单片机的控制信号输出端与所述继电器控制器的控制信号输入端连接，所述继电器控制器的控制信号输出端与所述变频器的控制信号输入端连接，所述单片机通过通信接口电路与所述上位机通信连接。
[0006]具体地，所述力矩信号采集器包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、力矩传感器和放大器，所述力矩传感器与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述放大器的同相输入端连接，所述放大器的反向输入端分别与所述放大器的输出端与所述第二电阻的第一端连接，所述放大器的正极输出端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述放大器的负极输出端和所述第二电容的第一端连接并接地，所述第二电阻的第二端与所述第二电容的第二端连接，所述第二电阻的第二端为所述力矩信号采集器的信号输出端。
[0007]本实用新型的有益效果在于:
[0008]本实用新型用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统以单片机为核心，并充分结合其他外围器件的功能，可以实现回转机械传动系统转动惯量的自动检测，结构简单，具有推广使用的价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统的结构框图；[0010]图2是本实用新型用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统的力矩信号采集器的电路图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0012]如图1所示，本实用新型用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统，包括单片机、力矩信号采集器、脉冲信号采集器、继电器控制器、变频器和上位机，单片机的信号输入端分别与力矩信号采集器的信号输出端和脉冲信号采集器的信号输出端连接，单片机的控制信号输出端与继电器控制器的控制信号输入端连接，继电器控制器的控制信号输出端与变频器的控制信号输入端连接，单片机通过通信接口电路与上位机通信连接。
[0013]如图2所示，力矩信号采集器包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容Cl、第二电容C2、力矩传感器A和放大器IC,力矩传感器IC与第一电阻Rl的第一端连接，第一电阻Rl的第二端与放大器IC的同相输入端连接，放大器IC的反向输入端分别与放大器IC的输出端与第二电阻R2的第一端连接，放大器IC的正极输出端与第一电容Cl的第一端连接,第一电容Cl的第二端分别与放大器IC的负极输出端和第二电容C2的第一端连接并接地,第二电阻R2的第二端与第二电容C2的第二端连接，第二电阻R2的第二端为力矩信号采集器的信号输出端。
[0014]本实用新型用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统的工作原理如下所示:
[0015]传输电路将力矩传感器A传输过来的电流信号通过还原为电压信号，以供单片机采样之用，转换后的电压信号不能直接接入单片机，需要先接入缓冲器，为了实现阻抗匹配和滤除高频干扰，放大器的输出端串接有第二电阻R2和第二电容C2组成的低通滤波网络，再将其接入单片机的信号输入端，这么做增强了该测量与控制系统的抗干扰性，提高了传输精度。
【权利要求】
1.一种用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统，其特征在于:包括单片机、力矩信号采集器、脉冲信号采集器、继电器控制器、变频器和上位机，所述单片机的信号输入端分别与所述力矩信号采集器的信号输出端和所述脉冲信号采集器的信号输出端连接，所述单片机的控制信号输出端与所述继电器控制器的控制信号输入端连接，所述继电器控制器的控制信号输出端与所述变频器的控制信号输入端连接，所述单片机通过通信接口电路与所述上位机通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于旋转机械的转动惯量的测量与控制系统，其特征在于:所述力矩信号米集器包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、力矩传感器和放大器，所述力矩传感器与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述放大器的同相输入端连接，所述放大器的反向输入端分别与所述放大器的输出端与所述第二电阻的第一端连接，所述放大器的正极输出端与所述第一电容的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述放大器的负极输出端和所述第二电容的第一端连接并接地，所述第二电阻的第二端与所述第二电容的第二端连接，所述第二电阻的第二端为所述力矩信号采集器的信号输出端。
【文档编号】G05B19/042GK203490032SQ201320589224
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】杨川 申请人:成都赛腾自动化工程有限公司