CN105301276A - 一种低转速电机转速测量系统 - Google Patents

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黄玉
朱浩亮
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Nanning Institute
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Abstract

本发明是一种低转速电机转速测量系统，包括转动圆盘、CCD传感器模块、MCU处理模块、旋转开关模块、液晶显示模块、上位机监测系统，所述转动圆盘(1)安装在电动机转动轴上，所述转动圆盘(1)上设有箭头(3)用于圆盘转动时来确定转盘转动位置，所述CCD传感器模块将从转动圆盘采集的图像信息通过信号输出接口连接至MCU处理模块，旋转开关模块的信号输出端与MCU处理模块的信号输入端连接，MCU处理模块通过单片机I/O口连接显示模块、MCU处理模块通过RS485通信线连接到上位机监测系统模块。

Description

一种低转速电机转速测量系统
技术领域
本发明涉及一种低转速电机转速测量系统，具体涉及转速测量技术领域。
背景技术
目前对于电动机转速测量的方法很多,主要有机械rpm转速测量法、光学rpm转速测量法。机械rpm转速测通过机械测量传感器采集数据,再通过仪器内部的电子分析才能得到测量结果。这种测量方法在测量过程中依赖于接触压力,其最大的缺点是加载运动不连续。光学rpm转速测量法是一种采用反射原理的转速测量法。它是利用测量仪器发射出的光线，经固定在待测目标上的反射条反射后,即携带上有关转速信息。测量仪器接收反射波后,经过处理即可得到转速。但是这种测量需要在考虑辐射干扰、电磁干扰和传导干扰等因素的同时,确保测量的可靠性和测量精度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种低转速电机转速测量系统，该低转速电机转速测量系统通过利用图像识别技术，实现低转速电动机的转速测量，解决了现有测量方法容易受辐射干扰、电磁干扰和传导干扰等等问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种低转速电机转速测量系统，包括转动圆盘、CCD传感器模块、MCU处理模块、旋转开关模块、液晶显示模块、上位机监测系统；所述转动圆盘1安装在电动机转动轴上，所述转动圆盘1上设有标示箭头3，所述CCD传感器模块采集转动圆盘的转动位置信息并通过信号输出接口传输至MCU处理模块，所述旋转开关模块的信号输出端与MCU处理模块的信号输入端连接，所述MCU处理模块的信号输出端连接显示模块，所述MCU处理模块通过RS485通信线连接到上位机监测系统模块。
所述CCD传感器模块的主芯片为TSL1401。
所述MCU处理模块的主芯片为S3C2440ARM9。
所述旋转开关模块使用6档刀旋转开关，通过开关可以选择相应的量程。
所述液晶显示器使用12864液晶显示模块。
所述上位机监测系统模块使用PC机作为平台。
本发明的有益效果在于：本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种利用图像识别技术，实现低转速电动机的转速测量。这种测量方法可以实现非接触式测量，较大的降低的测量装置的机械设计与安装工艺要求，在测量精度方面较光学测量法与机械测量法都有所提高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明转动圆盘的结构图；
图中：1-转动圆盘，2-箭头，3-空心圆。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1和图2所示的一种低转速电机转速测量系统，包括转动圆盘、CCD传感器模块、MCU处理模块、旋转开关模块、液晶显示模块、上位机监测系统；所述转动圆盘1安装在电动机转动轴上，所述转动圆盘1上设有标示箭头3，所述CCD传感器模块采集转动圆盘的转动位置信息并通过信号输出接口传输至MCU处理模块，所述旋转开关模块的信号输出端与MCU处理模块的信号输入端连接，所述MCU处理模块的信号输出端连接显示模块，所述MCU处理模块通过RS485通信线连接到上位机监测系统模块。
所述CCD传感器模块的主芯片为TSL1401。
所述MCU处理模块的主芯片为S3C2440ARM9。
所述旋转开关模块使用6档刀旋转开关，通过开关可以选择相应的量程。
所述液晶显示器使用12864液晶显示模块。
所述上位机监测系统模块使用PC机作为平台。
本发明实施方式如下，所述转动圆盘1红色部分为电机的转动轴，转动圆盘中间有个空心圆，将圆盘穿过电动轴固定轴然后用螺丝钉固定，这样电动机启动时转盘就会随着转轴做同步旋转运动。为了便于增加CCD图像传感器的测量精度，将转动圆盘底色设计为白色，转动指针为黑色以增加颜色的对比度。
测量时，假如电动机做顺时针旋转，某时刻转动圆盘的指针处在转动圆盘A所示位置，经过时间T指针旋转至转动圆盘A'处位置，旋转的角度为θ，则可以利用公式计算出转动角频率ω＝θ÷(2π×T)。
转动圆盘1右半部分为电子测量部分。在测量时候观察电动机预判电动机转动速度，旋转开关选择量程。测量时通过CCD传感器扫描转动圆盘获取图片信息并将图片信息通过I/O口传输给S3C2440单片机，单片机将获取的图片信息利用相应的图片识别技术确定指针的位置，然后通过计算得出转动的角度θ，再根据转动圆盘中提及的公式计算出角速度ω。
单片机将测量转速在液晶显示器上显示出来，并同时将数据通过RS485通信协议传输给上位机监测模块(PC机)，从而实现电脑端远程监控。
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种利用图像识别技术，实现低转速电动机的转速测量。这种测量方法可以实现非接触式测量，较大的降低的测量装置的机械设计与安装工艺要求，在测量精度方面较光学测量法与机械测量法都有所提高。

Claims (6)

1.一种低转速电机转速测量系统，包括转动圆盘、CCD传感器模块、MCU处理模块、旋转开关模块、液晶显示模块、上位机监测系统，其特征在于：所述转动圆盘(1)安装在电动机转动轴上，所述转动圆盘(1)上设有标示箭头(3)，所述CCD传感器模块采集转动圆盘的转动位置信息并通过信号输出接口传输至MCU处理模块，所述旋转开关模块的信号输出端与MCU处理模块的信号输入端连接，所述MCU处理模块的信号输出端连接显示模块，所述MCU处理模块通过RS485通信线连接到上位机监测系统模块。
2.如权利要求1所述的低转速电机转速测量系统，其特征在于：所述CCD传感器模块的主芯片为TSL1401。
3.如权利要求1所述的低转速电机转速测量系统，其特征在于：所述MCU处理模块的主芯片为S3C2440ARM9。
4.如权利要求1所述的低转速电机转速测量系统，其特征在于：所述旋转开关模块使用6档刀旋转开关，通过开关可以选择相应的量程。
5.如权利要求1所述的低转速电机转速测量系统，其特征在于：所述液晶显示器使用12864液晶显示模块。
6.如权利要求1所述的低转速电机转速测量系统，其特征在于：所述上位机监测系统模块使用PC机作为平台。
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