CN104569818A - 一种霍尔旋转探测仪及控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种霍尔旋转探测仪及控制电路，包括转盘、霍尔探头和控制电路，霍尔探头封装在探头壳体内，所述转盘的侧面圆周上固定多个磁钢，霍尔探头固定设置在和转盘的侧面圆周上的磁钢相对的位置处，霍尔探头和磁钢之间设有间隙，霍尔探头和控制电路的信号输入端电连接，控制电路的供电输入端、继电器的控制输入端、用于供电的电源线顺次电连接,继电器输出控制信号。本发明可以检测高速、低速转动的物体，其体积小、响应时间短，可以在狭小空间安装使用，还可以在粉尘、潮湿环境使用，本发明方便安装、调式和维护。

Description

一种霍尔旋转探测仪及控制电路

技术领域

本发明涉及一种探测装置，尤其涉及一种用于检测旋转部件运转状态和的非接触式的集成度高体积小且成本低的霍尔旋转探测仪，及用于此探测装置的控制电路，属于机械运行检测领域。

背景技术

作业工场的机械设备需要用到电机驱动装置，经常会遇到堵转、卡转、超负荷、打滑等导致电机不能正常运专，影响到在工场所使用的传动装置不能正常使用，比如带式输送机、斗式提升机、链斗输送机、螺旋输送机等。现有的技术方案是探头安装在转轴上，另配装感应片，检测轴转动的产生的脉冲数，而后对脉冲数进行处理，处理后发出控制电信号到控制电路，实现电机停机及开启操作，此类产品的附件多、体积大、适应于低转速环境，不方便安装、调式和维护，不能用于恶劣环境，如粉尘、潮湿环境。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供一种附件少、体积小、适应于高、低转速的非接触式的集成度高的霍尔旋转探测仪；霍尔旋转探测仪方便安装、调式和维护，能用于如粉尘、潮湿等恶劣环境，体积小、集成度高使得霍尔旋转探测仪的成本得以大幅降低。

本发明的技术方案是提供一种霍尔旋转探测仪，其设计要点在于：包括转盘、霍尔探头和控制电路，霍尔探头封装在探头壳体内，所述转盘的侧面圆周上固定多个磁钢，霍尔探头固定设置在和转盘的侧面圆周上的磁钢相对的位置处，霍尔探头和磁钢之间设有间隙，霍尔探头和控制电路的信号输入端电连接，控制电路的供电输入端、继电器的控制输入端、用于供电的电源线顺次电连接。

本发明在应用中，还有如下进一步优化的技术方案。

进一步地，所述霍尔旋转探测仪还包括机壳、转轴，所述转轴同轴心线贯穿转盘，并和转盘固定，转轴的两端部和机壳转动连接，霍尔探头通过探头壳体固定在机壳上并和转盘的侧面圆周上的磁钢相对。

进一步地，所述转轴的两端部和机壳密封转动连接，霍尔探头和机壳密封固定，使机壳内部与机壳外部相隔离构成密闭空间。

进一步地，所述转盘的侧面圆周上均匀固定多个磁钢；探头壳体为中空的圆柱体，其直径为6-9mm；霍尔探头和磁钢之间的间隙的间距为5-15mm。

进一步地，所述控制电路包括电源模块、延时模块、霍尔信号采集模块和信号处理模块，所述电源模块分别向延时模块、霍尔信号采集模块和信号处理模块提供电能，延时模块、霍尔信号采集模块的输出端分别和信号处理模块的输入端电连接，电源模块的供电输入端、继电器的控制输入端和用于供电的电源线依次电连接。

进一步地，所述电源模块包括降压整流芯片DC1，供电电源线、继电器、降压整流芯片DC1的输入端顺次串联电连接，压敏电阻RL1和瞬变电压抑制二极管TVS并联连接的两端分别和降压整流芯片DC1的两输入端电连接，降压整流芯片DC1的正极输出端、第1电阻RC1、第2电阻R24、第1三极管Q8的基极顺次电连接，第1三极管Q8的集电极经第3电阻RC2电连接到降压整流芯片DC1的正极输出端；并联连接的第1二极管DZ3和第2二极管DZ4的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极和降压整流芯片DC1的负极输出端电连接并接地；第3二极管D2的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极经第4电阻R22电连接到第1三极管Q8的发射极；第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19相串联连接，第1电感L2的另一端和第1三极管Q8的发射极电连接，第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19间相串联连接的连接点引出电源模块的第一输出端VDD，用于显示电源状态的发光二极管LED1的正极和第一输出端VDD电连接，负极经第5电阻R27接地；第2电感L3和并联连接的第3电容C23和第4电容C20相串联连接，第2电感L3的另一端和第1三极管Q8发射极电连接，第2电感L3和并联连接的第3电容C22和第4电容C20间相串联连接的连接点引出电源模块的第二输出端V2。

进一步地，所述霍尔信号采集模块用于采集霍尔探头的探测信号，霍尔芯片的输出端经第11电阻R14电连接到第1非门电路的输入端，第1非门电路的输出端依次经串联连接的用于显示霍尔探头工作状态的第1发光二极管LED2、第12电阻R26接地，第1非门电路的输出端和与门电路的第1输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端和第2非门电路的输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端若输出高电平信号，侧第1延时模块不响应来自霍尔探头的信号；第2非门电路的输出端和与门电路的第2输入端电连接，第2非门电路的输出端经第11电容C12接地，与门电路的输出端经第13电阻R15接地，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16的两端分别并联连接在第13电阻R15的两端，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16之间的连接点和第11二极管D3的正极电连接，第11二极管D3的负极和第1延时模块的主复位输入端电连接。

进一步地，所述信号处理模块，控制继电器的吸合和解除吸合来向外发送被测物体的转动状态，第2延时模块的延时信号输出端经第21电阻R23和双二极管Q4的正极电连接，双二极管Q4的第1负极与第1延时模块的用于控制其是否计时的外部时钟信号输入引脚电连接，双二极管Q4的第2负极和或门电路的第2输入端电连接，或门电路的第1输入端和第1延时模块的延时信号输出端电连接，或门电路的输出端和场效应三极管Q1的栅极电连接，场效应三极管Q1的源极接地，场效应三极管Q1的漏极经第22电阻R2和第21三极管Q2的基极电连接，第21三极管Q2的发射极和电源模块的第二输出端V2电连接，第23电阻R3A分别和第21三极管Q2的集电极和发射极电连接，用于显示继电器工作状态的发光二极管LED3、第21二极管D41串联连接的负极和场效应三极管Q1的漏极电连接，正极和第22三极管Q7的基极电连接，并联连接的第22二极管DZ1和第23二极管DZ2的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和第22三极管Q7的集电极电连接并接地，第24电阻R25的两端分别和第22三极管Q7基极和发射极电连接；第24二极管D9的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和降压整流芯片DC1的正极输出端电连接，第24二极管D9的负极经第22电容C18接地，第24二极管D9的负极经第25电阻R3和电源模块的第二输出端V2电连接。

进一步地，所述电源模块中设有用于指示电源工作状态的电源指示灯，霍尔信号采集模块中设有用以指示霍尔探头工作状态的霍尔指示灯，信号处理模块中设有用以指示继电器工作状态的继电器指示灯。

本发明的另一个目的是提供一种用于霍尔旋转探测仪的控制电路，可以处理磁钢正对着霍尔探头时停止的异常情情况，控制继电器输出正确的控制信号，实现本目的的技术方案如下。

一种用于霍尔旋转探测仪的控制电路，其设计要点在于：所述控制电路包括电源模块、延时模块、霍尔信号采集模块和信号处理模块；

所述电源模块，用于向整个电路供电，包括降压整流芯片DC1，供电电源线、继电器、降压整流芯片DC1的输入端顺次串联电连接，压敏电阻RL1和瞬变电压抑制二极管TVS并联连接的两端分别和降压整流芯片DC1的两输入端电连接，降压整流芯片DC1的正极输出端、第1电阻RC1、第2电阻R24、第1三极管Q8的基极顺次电连接，第1三极管Q8的集电极经第3电阻RC2电连接到降压整流芯片DC1的正极输出端；并联连接的第1二极管DZ3和第2二极管DZ4的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极和降压整流芯片DC1的负极输出端电连接并接地；第3二极管D2的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极经第4电阻R22电连接到第1三极管Q8的发射极；第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19相串联连接，第1电感L2的另一端和第1三极管Q8的发射极电连接，第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19间相串联连接的连接点引出电源模块的第一输出端VDD，用于显示电源状态的发光二极管LED1的正极和第一输出端VDD电连接，负极经第5电阻R27接地；第2电感L3和并联连接的第3电容C23和第4电容C20相串联连接，第2电感L3的另一端和第1三极管Q8发射极电连接，第2电感L3和并联连接的第3电容C22和第4电容C20间相串联连接的连接点引出电源模块的第二输出端V2；

所述延时模块，用于提供延时信号，包括第1延时模块和第2延时模块；

所述霍尔信号采集模块，用于采集霍尔探头的探测信号，霍尔芯片的输出端经第11电阻R14电连接到第1非门电路的输入端，第1非门电路的输出端依次经串联连接的用于显示霍尔探头工作状态的第1发光二极管LED2、第12电阻R26接地，第1非门电路的输出端和与门电路的第1输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端和第2非门电路的输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端若输出高电平信号，侧第1延时模块不响应来自霍尔探头的信号；第2非门电路的输出端和与门电路的第2输入端电连接，第2非门电路的输出端经第11电容C12接地，与门电路的输出端经第13电阻R15接地，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16的两端分别并联连接在第13电阻R15的两端，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16之间的连接点和第11二极管D3的正极电连接，第11二极管D3的负极和第1延时模块的主复位输入端电连接；

所述信号处理模块，控制继电器的吸合和解除吸合来向外发送被测物体的转动状态，第2延时模块的延时信号输出端经第21电阻R23和双二极管Q4的正极电连接，双二极管Q4的第1负极与第1延时模块的用于控制其是否计时的外部时钟信号输入引脚电连接，双二极管Q4的第2负极和或门电路的第2输入端电连接，或门电路的第1输入端和第1延时模块的延时信号输出端电连接，或门电路的输出端和场效应三极管Q1的栅极电连接，场效应三极管Q1的源极接地，场效应三极管Q1的漏极经第22电阻R2和第21三极管Q2的基极电连接，第21三极管Q2的发射极和电源模块的第二输出端V2电连接，第23电阻R3A分别和第21三极管Q2的集电极和发射极电连接，用于显示继电器工作状态的发光二极管LED3、第21二极管D41串联连接的负极和场效应三极管Q1的漏极电连接，正极和第22三极管Q7的基极电连接，并联连接的第22二极管DZ1和第23二极管DZ2的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和第22三极管Q7的集电极电连接并接地，第24电阻R25的两端分别和第22三极管Q7基极和发射极电连接；第24二极管D9的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和降压整流芯片DC1的正极输出端电连接，第24二极管D9的负极经第22电容C18接地，第24二极管D9的负极经第25电阻R3和电源模块的第二输出端V2电连接。

本发明在应用中，转盘固定在被探测部件上，霍尔探头固定在和转盘的侧面圆周上的磁钢相对的位置处。被探测部件初始上电启动时，继电器的控制端得电吸合，同时延时模块发出约15s的延时信号，在该延时时间内，控制电路不响应来自霍尔探头的霍尔信号，有效避免霍尔旋转探测仪所探测的系统在上电初始时，机器的启动抖动对探测仪造成误判断，而产生误操作；延时时间（15s）之后，控制电路响应来自霍尔探头的霍尔信号，使继电器保持吸合，并保持一段时间（5-17s可调），继电器保持吸合的期间，若控制电路又接收到霍尔探头的霍尔信号，则该保持时间时长重新计算，如此循环，继电器向外部输出一种控制信号；继电器保持吸合的期间，若控制电路未接收到霍尔探头的霍尔信号，则继电器去吸合，继电器向外部输出另一种控制信号，并触发被探测部件堵转、卡转、超负荷、打滑等异常报警。

有益效果

体积小、响应时间短，通过采用霍尔探测部件，霍尔探头封装的体积小，可以在狭小空间安装使用；探测仪的响应时间短，可以测量高速转动物体。

粉尘、潮湿环境使用，通过把霍尔探头和安装磁钢的转盘安装在密闭的机壳内，使霍尔探头和安装磁钢的转盘与外部环境相隔离，克服了粉尘、潮湿对探测仪的影响。

易于故障排除、检修，通过设置的电源指示灯、霍尔指示灯和继电器指示灯，方便故障的排查和诊断。

适应于低转速环境，方便安装、调式和维护。

附图说明

图1 本发明的结构图。

图2 本发明的控制原理框图。

图3 电源模块的电路原理图。

图4 图3中电源模块的输出端电路原理图。

图5 第1延时模块的电路原理图。

图6 第2延时模块的电路原理图。

图7 霍尔信号采集模块的电路原理图。

图8 信号处理模块的电路原理图。

其中，1-转盘，2-磁钢，3-霍尔探头，4-控制电路，5-继电器，6-电源线，7-转轴。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。

实施方式1

如图1所示，本发明的一种霍尔旋转探测仪，为分体式结构，需要和外部继电器5配合使用。霍尔旋转探测仪包括转盘1、霍尔探头3和控制电路4。霍尔探头3为封装在探头壳体内的集成部件，探头壳体为圆柱体，其直径为6-9mm，优选为7mm。所述转盘1的侧面圆周上固定多个磁钢2，磁钢2均匀分布在1的侧面圆周上；霍尔探头3固定在和转盘1的侧面圆周上的磁钢2相对的位置处，霍尔探头3和磁钢2之间设有间隙，间隙的间距为5-15mm，优选为10mm。霍尔探头3和控制电路4的信号输入端电连接，获取并处理来自霍尔探头3霍尔信号，控制电路4的供电输入端、继电器的控制输入端（即线圈）、用于供电的电源线6顺次电连接，电源线6接入供电电网，如220V供电。

如图2所示，其中控制电路包括电源模块、延时模块、霍尔信号采集模块和信号处理模块，所述电源模块对电源线提供的电能进行降压、整流、稳压后分别向延时模块、霍尔信号采集模块和信号处理模块提供电能，延时模块、霍尔信号采集模块的输出端分别和信号处理模块的输入引脚端电连接，电源模块的供电输入端、继电器的控制输入端和用于供电的电源线依次电连接。电源模块中设有用于指示电源工作状态的电源指示灯，电源指示灯亮表示电源正常工作。霍尔信号采集模块中设有用以指示霍尔探头工作状态的霍尔指示灯，霍尔指示灯表示霍尔探头正常工作。信号处理模块中设有用以指示继电器工作状态的继电器指示灯，继电器指示灯亮，表示继电器控制端得电吸合。

其中，所述延时模块，用于提供延时信号，如图5、图6所示，包括第1延时模块U1和第2延时模块U2。第1延时模块U1包括第一延时芯片HCF4541，第41电阻RT1、第42电阻R11和第43电阻R8顺次串联连接，第41电阻RT1的另一端和第一延时芯片HCF4541的第1引脚RTC电连接，第43电阻R8的另一端和第一延时芯片HCF4541的第3引脚RS电连接，其中第41电阻RT1为电阻可调的电位器；第42电阻R11和第43电阻R8的串联连接的连接点经第41电容C3连接到第一延时芯片HCF4541的第2引脚CTC；第一延时芯片HCF4541的第5引脚接地，第6引脚经第44电阻R9接地，第7引脚接地，第9引脚和电源模块的第一输出端VDD连接，第10、11、12引脚分别接地，第13、14引脚和电源模块的第一输出端VDD连接。第2延时模块U2包括第二延时芯片HCF4541，第51电阻R19和第52电阻R20顺次串联连接，第51电阻R19的另一端和第二延时芯片HCF4541的第1引脚RTC电连接，第52电阻R20的另一端和第二延时芯片HCF4541的第3引脚RS电连接；第51电阻R19和第52电阻R20的串联连接的连接点经第51电容C14连接到第二延时芯片HCF4541的第2引脚CTC；第二延时芯片HCF4541的第5、6、7引脚分别接地，第9引脚和电源模块的第一输出端VDD连接，第10、11、12引脚分别接地，第13、14引脚和电源模块的第一输出端VDD连接。

其中，所述电源模块包括降压整流芯片DC1，采用MB6S芯片，如图3和图4所示，供电电源线、继电器、降压整流芯片DC1的输入端顺次串联电连接，压敏电阻RL1和瞬变电压抑制二极管TVS并联连接的两端分别和降压整流芯片DC1的两输入端电连接，降压整流芯片DC1的正极输出端、第1电阻RC1、第2电阻R24、第1三极管Q8的基极顺次电连接，第1三极管Q8的集电极经第3电阻RC2电连接到降压整流芯片DC1的正极输出端；并联连接的第1二极管DZ3和第2二极管DZ4的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极和降压整流芯片DC1的负极输出端电连接并接地；第3二极管D2的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极经第4电阻R22电连接到第1三极管Q8的发射极；第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19相串联连接，第1电感L2的另一端和第1三极管Q8的发射极电连接，第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19间相串联连接的连接点引出电源模块的第一输出端VDD，用于显示电源状态的发光二极管LED1的正极和第一输出端VDD电连接，负极经第5电阻R27接地；第2电感L3和并联连接的第3电容C23和第4电容C20相串联连接，第2电感L3的另一端和第1三极管Q8发射极电连接，第2电感L3和并联连接的第3电容C22和第4电容C20间相串联连接的连接点引出电源模块的第二输出端V2。

其中，所述霍尔信号采集模块用于采集霍尔探头的探测信号，如图7所示，霍尔芯片的输出端经第11电阻R14电连接到第1非门电路的输入端，第1非门电路的输出端依次经串联连接的用于显示霍尔探头工作状态的第1发光二极管LED2、第12电阻R26接地，第1非门电路的输出端和与门电路的第1输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端和第2非门电路的输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端若输出高电平信号，侧第1延时模块不响应来自霍尔探头的信号；第2非门电路的输出端和与门电路的第2输入端电连接，第2非门电路的输出端经第11电容C12接地，与门电路的输出端经第13电阻R15接地，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16的两端分别并联连接在第13电阻R15的两端，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16之间的连接点和第11二极管D3的正极电连接，第11二极管D3的负极和第1延时模块的主复位输入端电连接。

其中，所述信号处理模块，如图8所示，控制继电器的吸合和解除吸合来向外发送被测物体的转动状态，第2延时模块的延时信号输出端经第21电阻R23和双二极管Q4的正极电连接，双二极管Q4的第1负极与第1延时模块的用于控制其是否计时的外部时钟信号输入引脚电连接，双二极管Q4的第2负极和或门电路的第2输入端电连接，或门电路的第1输入端和第1延时模块的延时信号输出端电连接，或门电路的输出端和场效应三极管Q1的栅极电连接，场效应三极管Q1的源极接地，场效应三极管Q1的漏极经第22电阻R2和第21三极管Q2的基极电连接，第21三极管Q2的发射极和电源模块的第二输出端V2电连接，第23电阻R3A分别和第21三极管Q2的集电极和发射极电连接，用于显示继电器工作状态的发光二极管LED3、第21二极管D41串联连接的负极和场效应三极管Q1的漏极电连接，正极和第22三极管Q7的基极电连接，并联连接的第22二极管DZ1和第23二极管DZ2的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和第22三极管Q7的集电极电连接并接地，第24电阻R25的两端分别和第22三极管Q7基极和发射极电连接；第24二极管D9的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和降压整流芯片DC1的正极输出端电连接，第24二极管D9的负极经第22电容C18接地，第24二极管D9的负极经第25电阻R3和电源模块的第二输出端V2电连接。

实施方式2

本发明的一种霍尔旋转探测仪，为集成一体式结构，需要和外部继电器5配合使用。其包括机壳、转轴7、转盘1、霍尔探头3和控制电路4。霍尔探头3为封装在探头壳体内的集成部件，探头壳体为圆柱体，其直径为6-9mm，优选为8mm。所述转盘1的侧面圆周上固定多个磁钢2，磁钢2均匀分布在转盘1的侧面圆周上；转轴7同轴心线贯穿转盘1，并和转盘1固定，转轴7的两端部和机壳密封转动连接；霍尔探头3通过探头壳体密封固定在机壳上并和转盘1的侧面圆周上的磁钢2相对，霍尔探头3和磁钢2之间设有间隙，间隙的间距为5-15mm，优选为11mm。霍尔探头3和控制电路4的信号输入端电连接，控制电路4的供电输入端、继电器5的控制输入端、用于供电的电源线6顺次电连接，电源线6接入供电电网，如220V供电。

如图2所示，其中控制电路包括电源模块、延时模块、霍尔信号采集模块、信号处理模块和继电器，所述电源模块对电源线提供的电能进行降压、整流、稳压后分别向延时模块、霍尔信号采集模块和信号处理模块提供电能，延时模块、霍尔信号采集模块的输出端分别和信号处理模块的输入引脚端电连接，电源模块的供电输入端、继电器的控制输入端和用于供电的电源线依次电连接。电源模块中设有用于指示电源工作状态的电源指示灯，电源指示灯亮表示电源正常工作。霍尔信号采集模块中设有用以指示霍尔探头工作状态的霍尔指示灯，霍尔指示灯表示霍尔探头正常工作。信号处理模块中设有用以指示继电器工作状态的继电器指示灯，继电器指示灯亮，表示继电器控制端得电吸合。其中，所述电源模块、霍尔信号采集模块、延时模块、信号处理模块与实施方式1中相同，在此不在详述。

实施方式3

一种用于霍尔旋转探测仪的控制电路，包括电源模块、延时模块、霍尔信号采集模块和信号处理模块。在本实施方式中，为了便于描述，延时模块采用HCF4541延时处理芯片，霍尔探头中的霍尔芯片为HAL248霍尔芯片，电源模块中采用的降压整流芯片DC1为MB6S处理芯片。

所述电源模块，用于向整个电路供电，如图3和图4所示，包括降压整流芯片DC1，从外部输入的220V供电电源线的火线、继电器的两控制输入端（即线圈）、降压整流芯片DC1的一输入端顺次串联电连接，220V供电电源线的零线和降压整流芯片DC1的另一输入端电连接；压敏电阻RL1和瞬变电压抑制二极管TVS并联连接的两端分别和降压整流芯片DC1的两输入端电连接，降压整流芯片DC1的正极输出端、第1电阻RC1、第2电阻R24、第1三极管Q8的基极顺次电连接，第1三极管Q8的集电极经第3电阻RC2电连接到降压整流芯片DC1的正极输出端；并联连接的第1二极管DZ3和第2二极管DZ4的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极和降压整流芯片DC1的负极输出端电连接并接地；第3二极管D2的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极经第4电阻R22电连接到第1三极管Q8的发射极；第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19相串联连接，第1电感L2的另一端和第1三极管Q8的发射极电连接，第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19间相串联连接的连接点引出电源模块的第一输出端VDD，用于显示电源状态的发光二极管LED1的正极和第一输出端VDD电连接，负极经第5电阻R27接地；第2电感L3和并联连接的第3电容C23和第4电容C20相串联连接，第2电感L3的另一端和第1三极管Q8发射极电连接，第2电感L3和并联连接的第3电容C22和第4电容C20间相串联连接的连接点引出电源模块的第二输出端V2。

所述延时模块，用于提供延时信号，包括第1延时模块U1和第2延时模块U2，如图5和图6所示。第1延时模块U1包括第一延时芯片HCF4541，第41电阻RT1、第42电阻R11和第43电阻R8顺次串联连接，第41电阻RT1的另一端和第一延时芯片HCF4541的第1引脚RTC电连接，第43电阻R8的另一端和第一延时芯片HCF4541的第3引脚RS电连接，其中第41电阻RT1为电阻可调的电位器；第42电阻R11和第43电阻R8的串联连接的连接点经第41电容C3连接到第一延时芯片HCF4541的第2引脚CTC；第一延时芯片HCF4541的第5引脚接地，第6引脚经第44电阻R9接地，第7引脚接地，第9引脚和电源模块的第一输出端VDD连接，第10、11、12引脚分别接地，第13、14引脚和电源模块的第一输出端VDD连接。第2延时模块U2包括第二延时芯片HCF4541，第51电阻R19和第52电阻R20顺次串联连接，第51电阻R19的另一端和第二延时芯片HCF4541的第1引脚RTC电连接，第52电阻R20的另一端和第二延时芯片HCF4541的第3引脚RS电连接；第51电阻R19和第52电阻R20的串联连接的连接点经第51电容C14连接到第二延时芯片HCF4541的第2引脚CTC；第二延时芯片HCF4541的第5、6、7引脚分别接地，第9引脚和电源模块的第一输出端VDD连接，第10、11、12引脚分别接地，第13、14引脚和电源模块的第一输出端VDD连接。

所述霍尔信号采集模块，用于采集霍尔探头探测到被测物体的轴动状态的探测信号，如图7所示，霍尔芯片HAL248的输出端OUT经第11电阻R14电连接到第1非门电路的输入端，第1非门电路的输出端依次经串联连接的用于显示霍尔探头工作状态的第1发光二极管LED2、第12电阻R26接地，第1非门电路的输出端和与门电路的第1输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端和第2非门电路的输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端若输出高电平信号，侧第1延时模块不响应来自霍尔探头的信号；第2非门电路的输出端和与门电路的第2输入端电连接，第2非门电路的输出端经第11电容C12接地，与门电路的输出端经第13电阻R15接地，第12电容C13和第14电阻R16串联连接，第12电容C13的另一端和与门电路的输出端电连接，第14电阻R16和第13电阻R15接地的一端电连接，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16之间的连接点和第11二极管D3的正极电连接，第11二极管D3的负极和第1延时模块U1的主复位输入端第5引脚MR电连接。

所述信号处理模块，控制继电器的吸合和解除吸合来向外发送被测物体的转动状态，如图8所示，第2延时模块U2的延时信号输出端第8引脚Q经第21电阻R23和双二极管Q4的正极电连接，双二极管Q4的第1负极与第1延时模块U1的用于控制其是否计时的外部时钟信号输入引脚第3引脚RS电连接，双二极管Q4的第2负极和或门电路的第2输入端电连接，或门电路的第1输入端和第1延时模块U1的延时信号输出端第8引脚电连接，或门电路的输出端和场效应三极管Q1的栅极电连接，场效应三极管Q1的源极接地，场效应三极管Q1的漏极经第22电阻R2和第21三极管Q2的基极电连接，第21三极管Q2的发射极和电源模块的第二输出端V2电连接，第23电阻R3A分别和第21三极管Q2的集电极和发射极电连接，用于显示继电器工作状态的发光二极管LED3、第21二极管D41串联连接的负极和场效应三极管Q1的漏极电连接，正极和第22三极管Q7的基极电连接，并联连接的第22二极管DZ1和第23二极管DZ2的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和第22三极管Q7的集电极电连接并接地，第24电阻R25的两端分别和第22三极管Q7基极和发射极电连接；第24二极管D9的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和降压整流芯片DC1的正极输出端电连接，第24二极管D9的负极经第22电容C18接地，第24二极管D9的负极经第25电阻R3和电源模块的第二输出端V2电连接。

本发明在应用中，对于分体式的霍尔旋转探测仪，其转盘固定在被探测部件上，霍尔探头固定在和转盘的侧面圆周上的磁钢相对的位置处；对于集成一体式的霍尔旋转探测仪，其固定在被探测部件处，探测仪转盘上的转轴和被探测部件连接。外部断电器的控制端串接在向霍尔旋转探测仪供电的电源线上。被探测部件初始上电启动时，继电器的控制端得电吸合，同时延时模块发出约15s的延时信号，在该延时时间段内，控制电路不响应来自霍尔探头的霍尔信号，有效避免霍尔旋转探测仪所探测的系统在上电初始转动时，机器的启动抖动对探测仪造成误判断，而产生误操作；延时时间（15s）之后，控制电路响应来自霍尔探头的霍尔信号，并使继电器保持吸合，保持一段时间（5-17s可调），继电器保持吸合的期间，若控制电路又接收到霍尔探头的霍尔信号，则该保持时间时长重新计算，如此循环，继电器向外部输出一种控制信号；继电器保持吸合的期间，若控制电路未接收到霍尔探头的霍尔信号，则继电器去除吸合，继电器向外部输出另一种控制信号，并触发被探测部件堵转、卡转、超负荷、打滑等异常报警。和现有技术相比，本发明具有如下技术进步性。

1）体积小、响应时间短，通过采用霍尔探测部件，霍尔探头封装的体积小，可以在狭小空间安装使用；探测仪的响应时间短，可以测量高速转动物体。

2）粉尘、潮湿环境使用，通过把霍尔探头和安装磁钢的转盘安装大密闭的机壳内，使霍尔探头和安装磁钢的转盘与外部环境相隔离，克服了粉尘、潮湿对探测仪的影响。

3）易于故障排除、检修，通过设置的电源指示灯、霍尔指示灯和继电器指示灯，方便故障的排查和诊断。

4）适应于低转速环境，方便安装、调式和维护。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种霍尔旋转探测仪，其特征在于：包括转盘、霍尔探头和控制电路，霍尔探头封装在探头壳体内，所述转盘的侧面圆周上固定多个磁钢，霍尔探头固定设置在和转盘的侧面圆周上的磁钢相对的位置处，霍尔探头和磁钢之间设有间隙，霍尔探头和控制电路的信号输入端电连接，控制电路的供电输入端、继电器的控制输入端、用于供电的电源线顺次电连接。

2.根据权利要求1所述的一种霍尔旋转探测仪，其特征在于：还包括机壳、转轴，所述转轴同轴心线贯穿转盘，并和转盘固定，转轴的两端部和机壳转动连接，霍尔探头通过探头壳体固定在机壳上并和转盘的侧面圆周上的磁钢相对。

3.根据权利要求2所述的一种霍尔旋转探测仪，其特征在于：所述转轴的两端部和机壳密封转动连接，霍尔探头和机壳密封固定，使机壳内部与机壳外部相隔离构成密闭空间。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种霍尔旋转探测仪，其特征在于：所述转盘的侧面圆周上均匀固定多个磁钢；探头壳体为中空的圆柱体，其直径为6-9mm；霍尔探头和磁钢之间的间隙的间距为5-15mm。

5.根据权利要求1所述的一种霍尔旋转探测仪，其特征在于：所述控制电路包括电源模块、延时模块、霍尔信号采集模块和信号处理模块，所述电源模块分别向延时模块、霍尔信号采集模块和信号处理模块提供电能，延时模块、霍尔信号采集模块的输出端分别和信号处理模块的输入端电连接，电源模块的供电输入端、继电器的控制输入端和用于供电的电源线依次电连接。

6.根据权利要求5所述的一种霍尔旋转探测仪，其特征在于：所述电源模块包括降压整流芯片DC1，供电电源线、继电器、降压整流芯片DC1的输入端顺次串联电连接，压敏电阻RL1和瞬变电压抑制二极管TVS并联连接的两端分别和降压整流芯片DC1的两输入端电连接，降压整流芯片DC1的正极输出端、第1电阻RC1、第2电阻R24、第1三极管Q8的基极顺次电连接，第1三极管Q8的集电极经第3电阻RC2电连接到降压整流芯片DC1的正极输出端；并联连接的第1二极管DZ3和第2二极管DZ4的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极和降压整流芯片DC1的负极输出端电连接并接地；第3二极管D2的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极经第4电阻R22电连接到第1三极管Q8的发射极；第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19相串联连接，第1电感L2的另一端和第1三极管Q8的发射极电连接，第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19间相串联连接的连接点引出电源模块的第一输出端VDD，用于显示电源状态的发光二极管LED1的正极和第一输出端VDD电连接，负极经第5电阻R27接地；第2电感L3和并联连接的第3电容C23和第4电容C20相串联连接，第2电感L3的另一端和第1三极管Q8发射极电连接，第2电感L3和并联连接的第3电容C22和第4电容C20间相串联连接的连接点引出电源模块的第二输出端V2。

7.根据权利要求5所述的一种霍尔旋转探测仪，其特征在于：所述霍尔信号采集模块用于采集霍尔探头的探测信号，霍尔芯片的输出端经第11电阻R14电连接到第1非门电路的输入端，第1非门电路的输出端依次经串联连接的用于显示霍尔探头工作状态的第1发光二极管LED2、第12电阻R26接地，第1非门电路的输出端和与门电路的第1输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端和第2非门电路的输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端若输出高电平信号，侧第1延时模块不响应来自霍尔探头的信号；第2非门电路的输出端和与门电路的第2输入端电连接，第2非门电路的输出端经第11电容C12接地，与门电路的输出端经第13电阻R15接地，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16的两端分别并联连接在第13电阻R15的两端，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16之间的连接点和第11二极管D3的正极电连接，第11二极管D3的负极和第1延时模块的主复位输入端电连接。

8.根据权利要求5所述的一种霍尔旋转探测仪，其特征在于：所述信号处理模块，控制继电器的吸合和解除吸合来向外发送被测物体的转动状态，第2延时模块的延时信号输出端经第21电阻R23和双二极管Q4的正极电连接，双二极管Q4的第1负极与第1延时模块的用于控制其是否计时的外部时钟信号输入引脚电连接，双二极管Q4的第2负极和或门电路的第2输入端电连接，或门电路的第1输入端和第1延时模块的延时信号输出端电连接，或门电路的输出端和场效应三极管Q1的栅极电连接，场效应三极管Q1的源极接地，场效应三极管Q1的漏极经第22电阻R2和第21三极管Q2的基极电连接，第21三极管Q2的发射极和电源模块的第二输出端V2电连接，第23电阻R3A分别和第21三极管Q2的集电极和发射极电连接，用于显示继电器工作状态的发光二极管LED3、第21二极管D41串联连接的负极和场效应三极管Q1的漏极电连接，正极和第22三极管Q7的基极电连接，并联连接的第22二极管DZ1和第23二极管DZ2的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和第22三极管Q7的集电极电连接并接地，第24电阻R25的两端分别和第22三极管Q7基极和发射极电连接；第24二极管D9的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和降压整流芯片DC1的正极输出端电连接，第24二极管D9的负极经第22电容C18接地，第24二极管D9的负极经第25电阻R3和电源模块的第二输出端V2电连接。

9.根据权利要求5所述的一种霍尔旋转探测仪，其特征在于：所述电源模块中设有用于指示电源工作状态的电源指示灯，霍尔信号采集模块中设有用以指示霍尔探头工作状态的霍尔指示灯，信号处理模块中设有用以指示继电器工作状态的继电器指示灯。

10.一种用于霍尔旋转探测仪的控制电路，其特征在于：所述控制电路包括电源模块、延时模块、霍尔信号采集模块和信号处理模块；

所述电源模块，用于向整个电路供电，包括降压整流芯片DC1，供电电源线、继电器、降压整流芯片DC1的输入端顺次串联电连接，压敏电阻RL1和瞬变电压抑制二极管TVS并联连接的两端分别和降压整流芯片DC1的两输入端电连接，降压整流芯片DC1的正极输出端、第1电阻RC1、第2电阻R24、第1三极管Q8的基极顺次电连接，第1三极管Q8的集电极经第3电阻RC2电连接到降压整流芯片DC1的正极输出端；并联连接的第1二极管DZ3和第2二极管DZ4的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极和降压整流芯片DC1的负极输出端电连接并接地；第3二极管D2的负极和串联连接的第1电阻RC1和第2电阻R24之间的连接点电连接，正极经第4电阻R22电连接到第1三极管Q8的发射极；第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19相串联连接，第1电感L2的另一端和第1三极管Q8的发射极电连接，第1电感L2和并联连接的第1电容C21和第2电容C19间相串联连接的连接点引出电源模块的第一输出端VDD，用于显示电源状态的发光二极管LED1的正极和第一输出端VDD电连接，负极经第5电阻R27接地；第2电感L3和并联连接的第3电容C23和第4电容C20相串联连接，第2电感L3的另一端和第1三极管Q8发射极电连接，第2电感L3和并联连接的第3电容C22和第4电容C20间相串联连接的连接点引出电源模块的第二输出端V2；

所述延时模块，用于提供延时信号，包括第1延时模块和第2延时模块；

所述霍尔信号采集模块，用于采集霍尔探头的探测信号，霍尔芯片的输出端经第11电阻R14电连接到第1非门电路的输入端，第1非门电路的输出端依次经串联连接的用于显示霍尔探头工作状态的第1发光二极管LED2、第12电阻R26接地，第1非门电路的输出端和与门电路的第1输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端和第2非门电路的输入端电连接，第2延时模块的延时信号输出端若输出高电平信号，侧第1延时模块不响应来自霍尔探头的信号；第2非门电路的输出端和与门电路的第2输入端电连接，第2非门电路的输出端经第11电容C12接地，与门电路的输出端经第13电阻R15接地，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16的两端分别并联连接在第13电阻R15的两端，串联连接的第12电容C13和第14电阻R16之间的连接点和第11二极管D3的正极电连接，第11二极管D3的负极和第1延时模块的主复位输入端电连接；

所述信号处理模块，控制继电器的吸合和解除吸合来向外发送被测物体的转动状态，第2延时模块的延时信号输出端经第21电阻R23和双二极管Q4的正极电连接，双二极管Q4的第1负极与第1延时模块的用于控制其是否计时的外部时钟信号输入引脚电连接，双二极管Q4的第2负极和或门电路的第2输入端电连接，或门电路的第1输入端和第1延时模块的延时信号输出端电连接，或门电路的输出端和场效应三极管Q1的栅极电连接，场效应三极管Q1的源极接地，场效应三极管Q1的漏极经第22电阻R2和第21三极管Q2的基极电连接，第21三极管Q2的发射极和电源模块的第二输出端V2电连接，第23电阻R3A分别和第21三极管Q2的集电极和发射极电连接，用于显示继电器工作状态的发光二极管LED3、第21二极管D41串联连接的负极和场效应三极管Q1的漏极电连接，正极和第22三极管Q7的基极电连接，并联连接的第22二极管DZ1和第23二极管DZ2的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和第22三极管Q7的集电极电连接并接地，第24电阻R25的两端分别和第22三极管Q7基极和发射极电连接；第24二极管D9的负极和第22三极管Q7的发射极电连接，正极和降压整流芯片DC1的正极输出端电连接，第24二极管D9的负极经第22电容C18接地，第24二极管D9的负极经第25电阻R3和电源模块的第二输出端V2电连接。