直流电机测速装置的制作方法

本实用新型涉及直线电机技术，尤其是涉及直流电机测速装置。

背景技术：

目前，直流电机被广泛应用到电子市场。直流电机可以提供机器人或者动力装置的动力源，很多直流电机控制装置都是开环的控制设计，只能控制直流电机的转速，而不能检测得到直流电机的具体运动信息；但在实际的应用中，需要实现直流电机的闭环控制，即控制电机同时需要得到电机的运动信息。

一般带转速测量的电机统称编码电机，这种电机造价昂贵，而对于对速度测量不需要精度的控制系统来说，这种电机往往性价比不高；同时，不少现有的直流电机也需要实现内环控制，因此需要对应的改进以实现掌握转速的问题。

技术实现要素：

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机测速装置。

本实用新型的一个实施例提供了一种直流电机测速装置，包括：转子齿轮，带齿码盘、光发射器、光接收器和处理单元；其中，带齿码盘的齿距大于预设的阈值，光接收器用于接收光发射器输出的光线；转子齿轮联动直流电机的转子，带齿码盘联动转子齿轮并通过轮齿遮挡光线；处理单元获取并根据光接收器输出的测量值，计算对应的测速值。

本实用新型实施例的直流电机测速装置至少具有如下有益效果：通过将转子齿轮设置在转子上，能够直接同步转子的转动；通过带齿码盘、光发射器和光接收器的结合，能够根据测量值，计算对应的测速值，结构简单，成本低，且可以直接适用于直流电机。

根据本实用新型的另一些实施例的直流电机测速装置，包括减速齿轮，带齿码盘通过减速齿轮联动转子齿轮。通过减速齿轮，能够控制电机的转速。

根据本实用新型的另一些实施例的直流电机测速装置，光发射器输出红外光线。

根据本实用新型的另一些实施例的直流电机测速装置，带齿码盘为类齿轮形状的不透明塑料，设置有同心圆的齿轮，通过同心圆的齿轮联动转子齿轮。

根据本实用新型的另一些实施例的直流电机测速装置，处理单元根据测量值的相位，判断直流电机的转向。

附图说明

图1是本实用新型实施例中直流电机测速装置一具体实施例的连接示意图；

图2是本实用新型实施例中直流电机测速装置一具体实施例的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中直流电机测速装置一具体实施例的装配图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，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。

实施例1。

参照图1，示出了一个实施例提供了一种直流电机测速装置，包括：转子齿轮1，带齿码盘2、光发射器3、光接收器4和处理单元5；其中，带齿码盘2的齿距大于预设的阈值，光接收器4用于接收光发射器3输出的光线；转子齿轮1联动直流电机的转子，带齿码盘2联动转子齿轮1并通过轮齿遮挡光线；处理单元5获取并根据光接收器4输出的测量值，计算对应的测速值。

直流电机包括转子，转子用于驱动转轴进行转动，将动能传递给其他的组件。

转子齿轮，为通常技术意义上的齿轮，通过齿轮中心的通孔连接在转轴上，用于传递转轴的能量。

带齿码盘，其形状与齿轮类似，同时齿距有一定的限制，要大于一定的阈值，其目的在于，如果齿距小，会导致的光线的通过和遮蔽变换过快，对应的光接收器的规格/精度会有很高的要求，不符合低成本的目的。特殊的码盘结构及红外光发射和接收装置，提供了较高的测速及测方向的准确度和测试效率。

直流电机测速装置的运作流程和原理包括：

直流电机的转轴转动，设置在转轴上的转子齿轮随转轴转动；带齿码盘通过轮齿之间的咬合，随着转子齿轮转动；在带齿码盘的上下侧分别设置有光发射器和光接收器，当带齿码盘转动时，轮齿与轮齿之间的空隙会让光线通过，光接收器会输出所接收到的光线的情况(即测量值)；处理器则会根据测量值，结合预设的算法，输出测速值。

通过上述的简单的几个机械结构和元器件，就能实现对直流电机的测速，结构简单，成本低，且可以直接适用于直流电机，有利于对现有直流电机的改造。

直流电机测速装置，包括减速齿轮，带齿码盘通过减速齿轮联动转子齿轮。

同时对于一般的带测速的直流减速电机，测速端和减速机分布在电机两侧，导致整体轴向尺寸较大，不适合小空间大力矩需求场合，在本实施例中测速部分和减速机(包括减速齿轮)在同一端，测速部分装在减速机里，不额外占用空间，节约了结构布局空间，让整体结构更紧凑，更容易适应小空间大力矩的地方，同时，减速机减速比很容易扩大，而不需增加太大空间，测速及减速部分可以安装在市场上所有的普通直流电机上，用于实现高性价比的电机伺服控制，降低整体设计成本，提高稳定性，可靠性。

测速部分及减速机合为一个整体，可移植性和可维护性高，测速部分结构集成在减速机内，增加测速功能，而不额外增加布局空间。

根据本实用新型的另一些实施例的直流电机测速装置，光发射器输出红外光线。

根据本实用新型的另一些实施例的直流电机测速装置，带齿码盘为类齿轮形状的不透明塑料，设置有同心圆的齿轮，通过同心圆的齿轮联动转子齿轮。

带齿码盘包括两层，一层为类齿轮形状的不透明的塑料，主要承担遮蔽光线的功能；另一层为常规齿轮的结构，通过齿轮来获取减速齿轮或转子齿轮的动能，以带动类齿轮形状的不透明的塑料的部分。

根据本实用新型的另一些实施例的直流电机测速装置，处理单元根据测量值的相位，判断直流电机的转向。

通过接收不同位置的光线，以产生a相和b相的脉冲信号；a相和b相之间相差半个相位；通过a相和b相的变化，确定直流电机的转向。具体可以是：

当直流电机正转时，a相的输出的脉冲信号超前与b相输出的脉冲信号；

当直流电机反转时，a相的输出的脉冲信号滞后于b相输出的脉冲信号。

实施例2。

参照图2，示出了一个实施例提供了直流电机测速装置的结构，包括：转轴、转子齿轮，减速齿轮、带齿码盘、光发射器和光接收器。

转子齿轮设置于转轴上，减速齿轮包括两层直径不一的齿轮，通过错位设置，可以实现齿轮设置位置的三维化，降低设置位置的限制；减速齿轮带动带齿码盘，光线接收器因为带齿码盘的轮齿的遮蔽/阻挡，接收到的光线成波形，根据波形计算对应的转轴转速。

参照图3，示出了一个实施例提供了直流电机测速装置的装配图，包括：

外壳、转轴、转子齿轮，减速齿轮、带齿码盘、光发射器和光接收器。

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，在所述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。