CN201307121Y

CN201307121Y - 编码器变换装置

Info

Publication number: CN201307121Y
Application number: CNU2008201547260U
Authority: CN
Inventors: 刘成龙; 许成; 王展英
Original assignee: SHANGHAI ZHIDA ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI ZHIDA ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2008-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2018-10-31

Abstract

本实用新型公开了一种编码器变换装置，包括电动机、编码器、转换电路、外围电路输入部分和输出部分，其特征在于，所述接收电动机速度信号的编码器连接外围电路输入部分，所述外围电路输入部分连接电动机速度信号转换为模拟电路的转换电路，所述转换电路连接输出模拟电压的外围电路输入部分。本实用新型开发脉冲编码器变换装置，并和脉冲编码器配套使用，作为速度传感器代替测速发电机，用于电动机的速度检测，其检测速度误差在1％以内，工作性能优于测速发电机，并具有工作可靠，稳定性好，耐用，价格低，速度检测好的优点，特别适用于要求速度检测精度高的场所。

Description

编码器变换装置

技术领域：

本实用新型涉及的是电动机的速度检测领域，尤其涉及的是优于现有测速发电机功能的编码器变换装置。

背景技术：

变频调速系统的主要应用领域是电气传动系统，为实现诸如矢量控制等一类的高性能控制。系统中常常需要检测电机的转速，目前电动机的速度检测一般采用测速发电机，其输出电压和速度成正比。因为是模拟量的，存在非线性和死区的问题，使其具有测试精度低、误差较大、无法满足速度要求精度高的场所。而且发电机电刷容易磨损，造成接触不良使输出电压不稳定。

而在要求精度高的场所，一般采用脉冲编码器作为速度检测，但由于脉冲编码器输出是数字量，对于需要模拟量输出的场所，无法使用。

实用新型内容：

本实用新型目的针对现有技术上的不足，而提供一种优于测速发电机，且具有工作可靠、稳定性好、耐用、价格低、速度检测性能优越和测试精度高的编码器变换装置。

为了达到上述目的，本发明通过如下的技术方案来实现，

编码器变换装置，包括电动机、编码器、转换电路、外围电路输入部分和输出部分，其特征在于，所述编码器能够接收电动机速度信号，并连接接收信号的外围电路输入部分，所述外围电路输入部分通过电路连接能够使电动机速度信号转换为模拟电压的转换电路，所述转换电路通过电路连接输出模拟电压的外围电路输入部分。

其中，所述转换电路设有微处理器、整形电路和转换信号电路，所述整形电路采用芯片MC14106施密特触发器，该整形电路连接对信号运算处理的微处理器输入端，所述微处理器输出端连接使信号转换成模拟电压的转换信号电路输入端。

其中，所述电动机与所述编码器同轴连接，所述外围电路输入部分与所述编码器电路连接，所述外围电路输入部分连接整形电路输入端。所述编码器接收信号为电动机的实际速度信号，通过整形电路输出的整形后信号送至微处理器进行运算。

其中，所述转换信号电路设有数模转换电路和运算放大器，所述微处理器输输出端连接所述数模转换电路输入端，数模转换电路输出端连接运算放大器，数模转换电路输出信号利用运算放大器处理后，输出所述的模拟电压。

其中，所述外围电路输出部分输出所述的模拟电压为0～±10V电压。

其中，所述外围电路输入部分设有光电隔离电路，采用光电隔离方式输入编码器产生的A、B两路脉冲。

其中，所述装置上还设有用于显示电动机旋转方向的方向指示灯，所述方向指示灯与微处理器之间电路连接，该微处理器根据传来转速信号进行判断处理后，然后微处理器发出电信号传送给方向指示灯，该方向指示灯设有黄色和红色发光二极管，通过方向指示灯来确定电动机旋转方向，正转黄灯亮，反转红灯亮。

本发明的工作原理是，电动机同轴连接的编码器产生的A、B两路脉冲，通过外围电路输入部分的光电偶合传送给整形电路，整形后经过微处理器进行计算输出数字量信号，再由D/A转换器输出模拟量信号，再经运算放大器输出0～±10V的模拟电压，该电压反映电动机的实际转速，并由外围电路输出部分输出。同时，面板上黄色和红色发光二极管为电动机旋转方向显示，正转黄灯亮，反转红灯亮。

本发明开发脉冲编码器变换装置，并和脉冲编码器配套使用，作为速度传感器代替测速发电机，用于电动机的速度检测，其检测速度误差在1％以内，工作性能优于测速发电机。并具有工作可靠，稳定性好，耐用，价格低，速度检测好的优点，另外，本发明工作可靠，稳定性好，特别适用于要求速度检测精度高的场所，也可以和PLC配套使用，应用于速度闭环控制。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的结构连接示意图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型针对现有测速发电机检测速度，误差为10％左右，对于要求速度精度高的场所，无法满足要求，以及测速脉冲编码器输出是数字量，对于需要模拟量输出的场所，也无法使用等种种问题，而采用的技术方案如图1和图2所示：

本实用新型的编码器变换装置，包括电动机、编码器1、微处理器32、整形电路31、转换信号电路、外围电路输入部分2和外围电路输出部分4。

为了使上述各个部件达到易于明白的连接关系，参考图1，本装置的具体实施为，在电动机上同轴连接有编码器1，该编码器1接收电动机运行的实际速度信号，并连接外围电路输入部分2，外围电路输入部分2安装有光电隔离电路21，外围电路输入部分2连接能够使电动机速度信号转换为模拟电路的转换电路3，该转换电路3再连接能够输出模拟电压的外围电路输出部分4。

如图2所示，在上述的转换电路中设有微处理器32、整形电路31和转换信号电路，上述的外围电路输入部分2采用光电隔离的方式连接转换电路3中的整形电路31，该整形电路31采用了MC14106施密特触发器，并连接对输入的信号进行运算处理的微处理器32输入端，再通过微处理器32输出端连接使信号转换成模拟电压的转换信号电路输入端。该转换信号电路的输出端又连接外围电路输出部分4，通过外围电路输出部分4输出转换后的0～±10V模拟电压。

本发明中的转换信号电路中包括数模转换电路即D/A转换器33和运算放大器34，在上述的微处理器32的输出端连接所述数模转换电路输入端，然后数模转换电路输出端连接运算放大器34，在本实施例中，D/A转换器采用了DAC1232转换器，运算放大器34为LM148运算放大器，本实施例将DAC1232转换器输出信号利用运算放大器LM148处理后，输出所述的模拟电压。同时，本发明中的面板上安装有电动机旋转方向显示的方向指示灯5，所述方向指示灯5与微处理器32之间电路连接，微处理器32根据传来转速信号进行判断处理后，然后微处理器32发出电信号传送给方向指示灯5，该方向指示灯5设有黄色和红色发光二极管，并通过方向指示灯5来确定电动机旋转方向，正转黄灯亮，反转红灯亮。

本发明采用了如下原理是，电动机同轴连接的编码器1产生的A、B两路脉冲，通过外围电路输入部分2的光电偶合后传送给整形电路31，整形后的脉冲信号经过微处理器32进行运算，输出数字量信号，该数字量信号通过芯片DAC1232数模转换电路转换后输出模拟量信号，再经运算放大器LM148处理后，输出0～±10V的模拟电压，该电压反映电动机的实际转速，并由外围电路输出部分4输出该模拟电压。同时，本发明中的面板上还安装有用于显示电动机旋转方向的方向指示灯5，微处理器根据传来转速信号进行判断处理后，从而发出电信号传送给方向指示灯5，该方向指示灯5设有黄色和红色发光二极管，并通过指示灯来确定电动机旋转方向，正转黄灯亮，反转红灯亮。

由图2可知，本装置的具体设定如下：

1 电源输入：

端子L，N是交流电压输入端子，输入电压为AC220V 50HZ

2 脉冲编码器输入：

端子A、B、15V、GND为编码器1的连接端子，其中AB为编码器1的两路输出脉冲；15V和GND为编码器电源。

3 速度实际值输出：

端子OUTPUT输出反映速度的0～±10V的电压。

4 编码器的选择要求：

编码器每转的脉冲数为：1024，工作电压为+15V，输出方式为电压输出，或互补型输出。如果选用其他参数的编码器本装置需要单独定做。

5 电动机级对数设定：

根据控制板上拨码开关S1的开关状态可以设定电机的级数，如下表所示：

	ON	OFF
	ON	OFF	1000rpm	2，3	1
750rpm	1，3	2	1000rpm	2，3	1
750rpm	1，3	2	600rpm	1，2	3

根据市场调研情况，采用测速发电机检测速度，误差为10％左右，对于要求速度精度高的场所，无法满足要求。本发明开发脉冲编码器输出转换装置，是把脉冲编码器输出数字量，转换成0～±10V模拟电压，并和编码器配套使用代替测速发电机，用于电动机的速度检测，由于采用微处理器32控制，其检测速度误差在1％以内，性能优于测速发电机。该装置并具有工作可靠，稳定性好，耐用，价格低，速度检测好的优点，另外，本发明工作可靠，稳定性好，特别适用于要求速度检测精度高的场所，也可以和PLC配套使用，应用于速度闭环控制。

另外，以上所述的本发明的实施例中，所述的连接为通过电路方式连接，也可以为导线或其它导电体连接。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1、编码器变换装置，包括电动机、编码器、转换电路、外围电路输入部分和输出部分，其特征在于，所述编码器接收电动机速度信号，并连接接收信号的外围电路输入部分，所述外围电路输入部分连接使信号转换为模拟电压的转换电路，所述转换电路连接输出模拟电压的外围电路输出部分。

2、根据权利要求1所述的编码器变换装置，其特征在于，所述转换电路设有微处理器、整形电路和转换信号电路，所述整形电路连接能够运算处理信号的微处理器输入端，所述微处理器输出端连接使信号转换成模拟电压的转换信号电路输入端。

3、根据权利要求2所述的编码器变换装置，其特征在于，所述电动机与所述编码器同轴连接，所述外围电路输入部分与所述编码器之间电路连接，所述外围电路输入部分连接整形电路输入端。

4、根据权利要求2所述的编码器变换装置，其特征在于，所述转换信号电路设有数模转换电路和运算放大器，所述微处理器输出端连接所述数模转换电路输入端，数模转换电路输出端连接运算放大器，数模转换电路输出信号利用运算放大器处理后，输出所述的模拟电压。

5、根据权利要求1或4所述的编码器变换装置，其特征在于，所述外围电路输出部分输出所述的模拟电压为0～±10V电压。

6、根据权利要求1所述的编码器变换装置，其特征在于，所述外围电路输入部分设有光电隔离电路，即外围电路输入部分采用光电隔离方式输入编码器产生的两路脉冲。

7、根据权利要求1所述的编码器变换装置，其特征在于，所述装置上还设有用于显示电动机旋转方向的方向指示灯，所述方向指示灯与微处理器之间电路连接。