CN111579809B - 一种电机转速指示系统 - Google Patents

一种电机转速指示系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111579809B
CN111579809B CN202010336583.0A CN202010336583A CN111579809B CN 111579809 B CN111579809 B CN 111579809B CN 202010336583 A CN202010336583 A CN 202010336583A CN 111579809 B CN111579809 B CN 111579809B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotating speed
triode
control unit
motor
pwm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010336583.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111579809A (zh
Inventor
崔延光
贾明昌
萧放
马英矫
丁国杰
杨小军
袁尧
张大霖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaian Zhongke Jingshang Intelligent Network Research Institute Co ltd
Original Assignee
Huaian Zhongke Jingshang Intelligent Network Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaian Zhongke Jingshang Intelligent Network Research Institute Co ltd filed Critical Huaian Zhongke Jingshang Intelligent Network Research Institute Co ltd
Priority to CN202010336583.0A priority Critical patent/CN111579809B/zh
Publication of CN111579809A publication Critical patent/CN111579809A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111579809B publication Critical patent/CN111579809B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/06—Indicating or recording devices, e.g. for remote indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P1/00—Details of instruments
    • G01P1/07—Indicating devices, e.g. for remote indication

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明提供一种电机转速指示系统，控制器将转速根据实际需求转换成PWM波、方波或数字信号，再通过端口电路连接至监测设备，以此来指示电机系统运行速度；由此可见，本发明将模拟量输出、脉冲输出或通讯总线输出三种转速指示方法进行兼容设计，能够适配不同场景需求，是一种安全可靠低成本的转速指示方法。

Description

一种电机转速指示系统
技术领域
本发明属于电机控制器速度指示领域，尤其涉及一种电机转速指示系统。
背景技术
检测电机转速的方法有很多，如通过控制系统计算获得电机转速，使用旋转变压器来获取电机转速，使用接近传感器、光耦隔离电路等进行转速监测，使用数字转换器、模拟调理电路和旋转变压器等装置实现转速检测等；由此可见，现有技术中通常是将电机转速作为未知量去测量，而鲜有在已知电机转速的情况下去指示转速的技术手段。因此，需要找到一种安全可靠低成本的转速指示方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种电机转速指示系统，将模拟量输出、脉冲输出或通讯总线输出三种转速指示方法进行兼容设计，能够适配不同场景需求。
一种电机转速指示系统，包括控制器、端口电路以及监测设备；
所述控制器用于获取电机的转速，然后根据用户需求，将转速转换成PWM波、方波或符合预设通讯协议的数字信号，其中，PWM波的占空比与转速成正比，方波的频率与转速成正比，数字信号的不同波形对应不同转速；
所述端口电路用于拉高PWM波、方波或数字信号的电压幅值，然后向监测设备输出电压幅值拉高后的PWM波、方波或数字信号；
所述监测设备用于根据电压幅值拉高后的PWM波、方波或数字信号解析出电机的转速。
进一步地，所述控制器包括速度检测单元、转速指示选择器、模拟量输出控制单元、脉冲输出控制单元、通讯总线输出控制单元以及转速信号输出单元；
所述速度检测单元用于获取电机的转速；
所述转速指示选择器用于根据用户需求，将电机的转速输出到模拟量输出控制单元、脉冲输出控制单元或通讯总线输出控制单元；
所述模拟量输出控制单元用于将转速转换成PWM波；
所述脉冲输出控制单元用于将转速转换成方波；
所述通讯总线输出控制单元用于将转速转换成符合预设通讯协议的数字信号；
所述转速信号输出单元用于输出PWM波、方波或数字信号。
进一步地，所述端口电路包括电阻R1、R2，三极管Q1～Q3、数字电源VCC、模拟电源Vadc以及电源选择开关S1；
所述电阻R1一端作为PWM波、方波或数字信号解析出电机的转速的输入端，另一端连接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接地，集电极连接三极管Q2的基极；电阻R2一端连接三极管Q1的集电极，另一端连接三极管Q2的集电极；三极管Q2的发射极连接三极管Q3的发射极，同时作为PWM波、方波或数字信号的输出端；三极管Q3的集电极接地，基极连接三极管Q1的集电极；电源选择开关S1用于根据用户需求，将三极管Q2的集电极连接数字电源VCC或模拟电源Vadc，其中，当电阻R1接收PWM波时，电源选择开关S1将三极管Q2的集电极与模拟电源Vadc连接，否则，电源选择开关S1将三极管Q2的集电极与数字电源VCC连接。
有益效果：
本发明提供一种电机转速指示系统，控制器将转速根据实际需求转换成PWM波、方波或数字信号，再通过端口电路连接至监测设备，以此来指示电机系统运行速度；由此可见，本发明将模拟量输出、脉冲输出或通讯总线输出三种转速指示方法进行兼容设计，能够适配不同场景需求，是一种安全可靠低成本的转速指示方法。
附图说明
图1为本发明提供的一种电机转速指示系统的原理框图；
图2为本发明提供的控制器原理图；
图3为本发明提供的端口电路原理图；
图4为本发明提供的模拟输出指示控制波形示意图；
图5为本发明提供的脉冲输出指示控制波形示意图；
图6为本发明提供的通讯总线输出指示控制波形示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种电机转速指示系统，包括控制器、端口电路以及监测设备；
所述控制器用于获取电机的转速，然后根据用户需求，将转速转换成PWM波、方波或符合预设通讯协议的数字信号，其中，PWM波的占空比与转速成正比，方波的频率与转速成正比，数字信号的不同波形对应不同转速；
所述端口电路用于拉高PWM波、方波或数字信号的电压幅值，然后向监测设备输出电压幅值拉高后的PWM波、方波或数字信号；
所述监测设备，如仪表盘用于根据电压幅值拉高后的PWM波、方波或数字信号解析出电机的转速。
如图2所示，所述控制器包括速度检测单元、转速指示选择器、模拟量输出控制单元、脉冲输出控制单元、通讯总线输出控制单元以及转速信号输出单元；其中，系统通过速度检测单元获得转速，选择模拟量测速输出、脉冲测速输出或通讯总线测速输出中的一种，使能相应的控制方式，最后由控制端口Vin输出相应的信号，以此指示系统速度，各部分的功能具体如下：
所述速度检测单元用于获取电机的转速；需要说明的是，本发明电机的转速是已经获得的变量，即已经通过外部设备，如旋转变压器、接近传感器或者光耦隔离电路等测量得到，然后输入速度检测单元即可；也就是说，本发明在已知电机转速的情况下，通过将转速做变形来指示电机转速；
所述转速指示选择器用于根据用户需求，将电机的转速输出到模拟量输出控制单元、脉冲输出控制单元或通讯总线输出控制单元；需要说明的是，转速指示选择器相当于程序里面的一个选择函数，通过其来决定速度检测单元获取的电机转速是用模拟量来表示，还是脉冲数字量表示，或者由通讯信号表示；
所述模拟量输出控制单元用于将转速转换成PWM波；
所述脉冲输出控制单元用于将转速转换成方波；
所述通讯总线输出控制单元用于将转速转换成符合预设通讯协议的数字信号；
所述转速信号输出单元用于输出PWM波、方波或数字信号。
由此可见，本发明为适配不同场景需求，将模拟量输出控制单元、脉冲输出控制单元或通讯总线输出控制单元三种测速方法进行兼容设计；使用本发明的电路，只需在控制器的内设软件中切换不同的控制参数，即可实现模拟量输出指示转速、脉冲输出指示转速或通讯输出指示转速，其中，作为通讯输出指示时，仅使用一根信号线缆进行通讯。
如图3所示，所述端口电路包括电阻R1、R2，三极管Q1～Q3、数字电源VCC、模拟电源Vadc以及电源选择开关S1；其中，三极管Q1～Q3、电阻R1和R2构成的开关电路；
所述电阻R1一端作为PWM波、方波或数字信号解析出电机的转速的输入端，另一端连接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接地，集电极连接三极管Q2的基极；电阻R2一端连接三极管Q1的集电极，另一端连接三极管Q2的集电极；三极管Q2的发射极连接三极管Q3的发射极，同时作为PWM波、方波或数字信号的输出端；三极管Q3的集电极接地，基极连接三极管Q1的集电极；电源选择开关S1用于根据用户需求，将三极管Q2的集电极连接数字电源VCC或模拟电源Vadc，其中，当电阻R1接收PWM波时，电源选择开关S1将三极管Q2的集电极与模拟电源Vadc连接，否则，电源选择开关S1将三极管Q2的集电极与数字电源VCC连接。
也就是说，当端口电路作为模拟量测速输出端口时，电源选择开关S1连接模拟电源Vadc，控制芯片(即控制器)的I/O端口在Vin输入固定频率PWM波，PWM的占空比与转速成正比关系。模拟量测速输出端口PWM波形Vout进行低通滤波后的电压幅值，与转速成正比关系，以此实现模拟测速。
当端口电路作为脉冲测速输出端口时，电源选择开关S1连接数字电源VCC，控制芯片的I/O端口在Vin输入固定占空比的方波，方波的频率与转速成正比关系。监测设备可以对脉冲测速输出端口波形Vout的方波数量进行计数，实现脉冲测速。
当端口电路作为通讯总线测速输出端口时，电源选择开关S1连接数字电源VCC，控制芯片的I/O端口在Vin输入固定通讯协议格式的数据波形。监测设备对LIN通讯总线测速输出端口Vout的数据波形进行解析，实现使用通讯总线测速。
进一步地，当作为模拟量测速输出端口时，实施步骤如下：
1.电源选择开关S1连接模拟电源Vadc，例如48V、60V等；
2.设定控制器I/O端口在Vin输入的PWM频率，例如10kHz；
3.根据转速不同，设定不同的PWM占空比，占空比与转速成正比，如图4所示。
当作为脉冲测速输出端口时，实施步骤如下：
1.电源选择开关S1连接数字电源VCC，例如3.3V、5V等；
2.设定控制器I/O端口在Vin输入方波的占空比，一般为50％，如图5所示；
3.根据转速不同，设定不同的方波频率，方波频率与转速成正比。
当作为通讯总线测速输出端口时，实施步骤如下：
1.电源选择开关S1连接数字电源VCC，例如3.3V、5V等；
2.选取通讯总线类型，例如LIN总线；
需要说明的是，通讯总线一般都有一定的数据通讯格式，例如常见的RS-485，USB等通讯总线；预设通讯协议的内容，包括通讯速率、起始帧(STA)、数据帧(D0、D1……Dn)、校验位(CKC)、结束符(SOF)等，如附图5所示。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当然可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种电机转速指示系统，其特征在于，包括控制器、端口电路以及监测设备；
所述控制器用于获取电机的转速，然后根据用户需求，将转速转换成PWM波、方波或符合预设通讯协议的数字信号，其中，PWM波的占空比与转速成正比，方波的频率与转速成正比，数字信号的不同波形对应不同转速；
所述端口电路用于拉高PWM波、方波或数字信号的电压幅值，然后向监测设备输出电压幅值拉高后的PWM波、方波或数字信号；其中，所述端口电路包括电阻R1、R2，三极管Q1～Q3、数字电源VCC、模拟电源Vadc以及电源选择开关S1；
所述电阻R1一端作为PWM波、方波或数字信号解析出电机的转速的输入端，另一端连接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接地，集电极连接三极管Q2的基极；电阻R2一端连接三极管Q1的集电极，另一端连接三极管Q2的集电极；三极管Q2的发射极连接三极管Q3的发射极，同时作为PWM波、方波或数字信号的输出端；三极管Q3的集电极接地，基极连接三极管Q1的集电极；电源选择开关S1用于根据用户需求，将三极管Q2的集电极连接数字电源VCC或模拟电源Vadc，其中，当电阻R1接收PWM波时，电源选择开关S1将三极管Q2的集电极与模拟电源Vadc连接，否则，电源选择开关S1将三极管Q2的集电极与数字电源VCC连接；
所述监测设备用于根据电压幅值拉高后的PWM波、方波或数字信号解析出电机的转速。
2.如权利要求1所述的一种电机转速指示系统，其特征在于，所述控制器包括速度检测单元、转速指示选择器、模拟量输出控制单元、脉冲输出控制单元、通讯总线输出控制单元以及转速信号输出单元；
所述速度检测单元用于获取电机的转速；
所述转速指示选择器用于根据用户需求，将电机的转速输出到模拟量输出控制单元、脉冲输出控制单元或通讯总线输出控制单元；
所述模拟量输出控制单元用于将转速转换成PWM波；
所述脉冲输出控制单元用于将转速转换成方波；
所述通讯总线输出控制单元用于将转速转换成符合预设通讯协议的数字信号；
所述转速信号输出单元用于输出PWM波、方波或数字信号。
CN202010336583.0A 2020-04-26 2020-04-26 一种电机转速指示系统 Active CN111579809B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010336583.0A CN111579809B (zh) 2020-04-26 2020-04-26 一种电机转速指示系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010336583.0A CN111579809B (zh) 2020-04-26 2020-04-26 一种电机转速指示系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111579809A CN111579809A (zh) 2020-08-25
CN111579809B true CN111579809B (zh) 2022-01-21

Family

ID=72115566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010336583.0A Active CN111579809B (zh) 2020-04-26 2020-04-26 一种电机转速指示系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111579809B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5762789A (en) * 1980-10-01 1982-04-15 Sanyo Electric Co Ltd Indication and control device for rotatinal speed
CN1204771A (zh) * 1997-07-01 1999-01-13 李宗懋 一种数字/模拟兼备的电子式车速表
CN101324634A (zh) * 2008-07-25 2008-12-17 清华大学 一种用于汽车的带有总线接口的车速传感器
CN202362314U (zh) * 2011-12-14 2012-08-01 长安大学 一种基于can总线的发动机转速监测显示装置
CN104597277A (zh) * 2015-02-22 2015-05-06 刘彤 一种电机转速测量转换实训装置
CN104682699A (zh) * 2015-03-20 2015-06-03 深圳市华星光电技术有限公司 一种升降压变换电路、电源管理模块及液晶驱动装置
CN208953917U (zh) * 2018-09-25 2019-06-07 广州擎天实业有限公司 一种配置有多适用接口的pwm输出装置
CN208984654U (zh) * 2018-11-16 2019-06-14 上海工程技术大学 一种转速传感器多类型信号输出装置
CN209844850U (zh) * 2019-01-31 2019-12-24 上海晶丰明源半导体股份有限公司 电源电路、芯片及智能开关

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2093397U (zh) * 1991-03-01 1992-01-15 章平君 转速警示装置
JP4541071B2 (ja) * 2004-08-25 2010-09-08 カルソニックカンセイ株式会社 指示計器および初期化駆動装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5762789A (en) * 1980-10-01 1982-04-15 Sanyo Electric Co Ltd Indication and control device for rotatinal speed
CN1204771A (zh) * 1997-07-01 1999-01-13 李宗懋 一种数字/模拟兼备的电子式车速表
CN101324634A (zh) * 2008-07-25 2008-12-17 清华大学 一种用于汽车的带有总线接口的车速传感器
CN202362314U (zh) * 2011-12-14 2012-08-01 长安大学 一种基于can总线的发动机转速监测显示装置
CN104597277A (zh) * 2015-02-22 2015-05-06 刘彤 一种电机转速测量转换实训装置
CN104682699A (zh) * 2015-03-20 2015-06-03 深圳市华星光电技术有限公司 一种升降压变换电路、电源管理模块及液晶驱动装置
CN208953917U (zh) * 2018-09-25 2019-06-07 广州擎天实业有限公司 一种配置有多适用接口的pwm输出装置
CN208984654U (zh) * 2018-11-16 2019-06-14 上海工程技术大学 一种转速传感器多类型信号输出装置
CN209844850U (zh) * 2019-01-31 2019-12-24 上海晶丰明源半导体股份有限公司 电源电路、芯片及智能开关

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《基于CAN总线的汽车仪表的设计》;肖楚海等;《信息技术》;20100228(第2期);第80-83页 *
《远程多参数动态实时监护仪设计》;陈海金等;《计算机工程与设计》;20121231;第33卷(第12期);第4501-4508页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111579809A (zh) 2020-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63167596A (ja) スイツチ状態モニタ−装置、そのための単線式バス、スマ−トセンサ配列
CN111142008B (zh) 电路板电源参数测试系统和方法
CN208707674U (zh) 一种基于lin协议的转换器及测试系统
CN111726115A (zh) 一种旋转脉冲编码器的脉冲信号的分频和计数系统和方法
CN111579809B (zh) 一种电机转速指示系统
WO2021078047A1 (zh) 一种汽车诊断设备、系统及方法
CN211878121U (zh) 电路板电源参数测试设备和系统
CN202502102U (zh) 一种机床主轴转速检测电路
CN115656638B (zh) Mlcc电容测试正负信号采集电路和方法
CN216050264U (zh) 一种检测车辆振动噪声的报警装置
CN103543741A (zh) 一种电机控制器试验盒
CN114047439A (zh) 一种探针功能的测试系统及测试方法
CN112147399B (zh) 一种模拟量采集模块及其类型自动识别电路
CN204613261U (zh) 一种示波器智能化有源探头
CN111610342B (zh) 一种旋转机械频率测量方法及转换装置
CN210181590U (zh) Mcu参数测试系统
TW386304B (en) Digitized transceiver for eceiver signal strength indicator (RSSI) signals and method thereof
CN114859149A (zh) 一种旋转编码器电参数的测试系统
CN107687891B (zh) 一种声音频率采集装置
CN106680711A (zh) 一种新能源电机混合型性能测试仪
CN205719321U (zh) 一种温度巡回检测电路
CN110850153A (zh) 一种高压参数的检测装置
JP2012060230A (ja) 車載機器用二値信号処理装置
CN220054058U (zh) 一种传感器系统及电动车
CN110618643A (zh) 一种高性能测控系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant