CN202109931U

CN202109931U - 一种多电源电机编码器检测装置

Info

Publication number: CN202109931U
Application number: CN2011201831771U
Authority: CN
Inventors: 张再磊; 陈伟林; 周齐齐; 龚仁武; 孟祥儒; 代彬
Original assignee: Anhui Heli Co Ltd
Current assignee: Anhui Heli Co Ltd
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2021-06-02

Abstract

本实用新型涉及一种多电源电机编码器检测装置，包括电机控制器、本地电源、电源选择开关、信号输入电路、信号检测电路、声光指示电路。该装置对电机编码器信号的相位、相序分析后，以声光信号的形式指示电机编码器的工作状态。与现有电机编码器检测装置相比，本实用新型应用范围广、精度高、成本低、操作简单。

Description

一种多电源电机编码器检测装置

技术领域

本实用新型属于自动控制技术领域，具体涉及一种多电源电机编码器检测装置。

背景技术

电机编码器作为一种精度较高的机电转换传感器，具有精确可靠、高速的特点，其每转输出的脉冲数是否与标称值相符，直接影响电机闭环控制系统的控制精度，但经过长时间的运转、外界干扰、长途运输途中的剧烈振动或防护不足等问题，会发生输出脉冲失准或缺相的现象，从而导致车辆运行失效；另外，目前在叉车装配车间，电机编码器好坏只有在叉车组装下线后，运行调试时才能发现，然后再拆卸更换予以返工，严重影响作业效率。而后期在用户处的维修服务，编码器故障维修多半也是凭着维修工经验予以判断。所以如何在硬件设施有限的条件下对电动车低压交流电机编码器进行真实准确的判断，成为电动叉车行业的一大难题；因此迅速、准确判断编码器是否损坏是电动叉车生产和使用现场提出的迫切要求。

目前，现有的工业电机编码器智能测试仪，必须外接220V交流电源才能进行工作，而电动叉车行业中电机电压等级为48V或80V低压电源；而且这种智能检测仪不允许在蒸汽和灰尘比较重的情况下使用，因这种仪表属于易碎产品，严禁碰撞和冲击；禁止在阳光下暴晒仪表，否则容易损坏液晶屏；操作程序复杂，对操作人员的要求很高，以避免因误操作损坏编码器的情况。基于以上条件的限制，这种工业电机编码器智能检测仪不适合用于电动叉车电机编码器的检验。

中国专利公布了用于交流电机编码器的检测装置（张再磊；吴信丽；葛立银；王英. 用于交流电机编码器的检测装置，申请号：ZL 201020625088.3，申请日：2010.11.26）。这种装置成为检测电动叉车用交流电机编码器的专用设备，通过测量电压值对编码器电压、相位信号进行分析，为编码器的检测提供了一种简单有效的方法。但这种用于交流电机编码器的检测装置还存在以下不足：(1)由于采用单电源供电检测电路，无法实现在线检测； (2)通过电压表的检测电压判断编码器工作状态，降低了便携性和可操作性；而且受检测人员读数误差及仪表的精度误差双重影响，难以保证检测的精度；(3)连接装置复杂，准备时间长，影响检测效率。

发明内容

本实用新型的目的是要解决已经申请专利中存在的一些关键技术问题，以提供一种应用范围更广，精度更高，功能明确，操作简单的低成本电机编码器检测电路。

本实用新型改进的关键技术在于多电源选择、显示直观，脉宽检测更精确，以提高检测精度、拓宽使用范围。

本实用新型所采取的技术方案是：一种多电源电机编码器检测装置，包括本地电源3、电源选择开关4、信号输入电路5、信号检测电路6、声光指示电路7。电源选择开关4的输入电压一路来自电机控制器1，另一路来自本地电源3；电源选择开关4的输出电压连接到电机编码器2，信号输入电路5以及信号检测电路6和声光指示电路7；电机编码器2的输出信号经信号输入电路5整理后输送到检测电路6，其检测结果由声光指示电路7指示。

本实用新型有益的积极效果是：与现有的电机编码器检测装置相比，本实用新型应用范围更广、精度更高、成本低、操作简单。

附图说明

图1是本实用新型的检测电路系统框图。

图2是本实用新型具体实施的某一典型实例检测电路系统原理图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1、图2所示：

一种多电源电机编码器检测装置，包括本地电源3、电源选择开关4 、信号输入电路5、信号检测电路6、声光指示电路7，电源选择开关4的输入电压一路来自电机控制器1，另一路来自本地电源3；电源选择开关4的输出电压连接到电机编码器2，信号输入电路5以及信号检测电路6和声光指示电路7；电机编码器2的输出信号经信号输入电路5整理后输送到检测电路6，其检测结果由声光指示电路7指示。

本地电源3采用9伏电池组。

电源选择开关4采用三刀双掷开关SW1,其中：SW1-1的SW1-11、SW1-12、SW1-13三个接线端子分别和电阻R3 “A”端、电机编码器2的“A相”端、电机控制器1的“A相”端连接；SW1-2的SW1-21、SW1-22、SW1-23三个接线端子分别和电阻R4“ B”端、电机编码器2的“B相”端，电机控制器1的“B相”端连接；SW1-3的SW1-31、SW1-32、SW1-33三个接线端子分别和电机编码器2的“V+”端、本地电源3的正极、电机控制器1的 “VCC”端连接。

信号输入电路5由电阻R1 、电阻R2、电阻R3 、电阻R4、与门 U1A 、与门U1B构成，其中：U1A第1脚、第2脚和电阻R3 A端连接，R3另一端接地；与门 U1B第5脚、第6脚和电阻R4 B端连接，电阻R4另一端接地。

检测电路6由与门U1C、与门U1D、电阻R3 、电阻R4、电容C1 、电容C2 、二极管D1 、二极管D2构成；其中与门U1C第8脚和与门U1B第4脚连接；与门U1D第13脚和与门U1A的第3脚连接；电阻R5、电容C1、二极管D1构成微分及负向脉冲限幅电路，该电路的输入信号来自与门U1A第3脚，该电路的输出信号连接到与门U1C第9脚；电阻R6、电容C2、二极管D2也构成微分及负向脉冲限幅电路，该电路的输入信号来自与门U1B第4脚，该电路的输出信号连接到与门U1D第12脚。

声光指示电路7由电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11 、三极管T1、三极管T2 、二极管D3、二极管D4、发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7、蜂鸣器B1构成；三极管T1将来自与门U1C第10脚信号放大后，驱动发光二极管D6和蜂鸣器B1实现声光指示；三极管T2将来自与门U1D第11脚的信号放大后，驱动发光二极管D7和蜂鸣器B1实现声光指示。

利用该装置检测方法：

检测分为在线检测和离线检测，当电源选择开关5的SW1-31与SW1-33接通时，使用本地电源，实现在线检测；当电源选择开关5的SW1-31与SW1-32接通时，使用9V电池作为供电电源，实现离线检测；无论在线检测还是离线检测，利用该装置检测的过程相同。

电源接通后，发光二极管D5指示电源供电状态，灯亮表示电源接入成功，检测系统可以正常工作。驱动交流电机输出轴使其旋转，，检测装置通过对A、B相输出信号进行分析，判断出电机编码器相序、相位是否正常，进而确定该编码器是否能正常工作。

编码器输出的A、B相信号分别通过与门元件U1A和U1B隔离后，进入由C1&R3和C2&R4组成的A通道和B通道微分电路，产生尖峰信号后，分别通过D2和D3两个二极管获得单向脉冲输出到另外两个与门元件U1C和U1D中，其输出数据分别与U1A和U1B的输出数据进行比较运算，然后经过限流电阻R5和R6分别输入到三极管T1和T2的基极，根据比较运算的结果，若U1C输出为高，则T1导通，发光二极管D9点亮闪烁，同时，由于T1导通，二极管D4正向导通，蜂鸣器得电工作。U1D的输出同理。

1、正常工作状态：当电机轴逆时针匀速转动，T1亮，蜂鸣器B1发出蜂鸣；若当电机轴顺时针匀速转动，T1亮，蜂鸣器B1发出蜂鸣（注：蜂鸣器作为可选装置，根据实际情况选用）。

2、非正常工作状态：

1）当电机轴匀速转动后，无论方向如何，T1、T2均不亮,蜂鸣器B1不响。导致该情况发生有两种可能：U/V/W相序与A、B相信号相序不匹配，或者编码器A、B相均缺相。

2) 匀速转动电机轴，在某个方向时，对应二极管不亮，蜂鸣器不响，而在相反方向转动时，对应二极管发光，蜂鸣器B1响，可以判断为某相信号缺相。

无论何种原因引起的输出异常，均可判断编码器损坏，需更换。

Claims

1.一种多电源电机编码器检测装置，包括本地电源（3）、电源选择开关 (4) 、信号输入电路（5）、信号检测电路（6）、声光指示电路（7），其特征在于：电源选择开关（4）的输入电压一路来自电机控制器（1），另一路来自本地电源（3）；电源选择开关（4）的输出电压连接到电机编码器（2），信号输入电路（5）以及信号检测电路（6）和声光指示电路（7）；电机编码器（2）的输出信号经信号输入电路（5）整理后输送到检测电路（6），其检测结果由声光指示电路（7）指示。

2.根据权利要求1所述的一种多电源电机编码器检测装置，其特征在于：本地电源（3）采用9伏电池组。

3.根据权利要求1所述的一种多电源电机编码器检测装置，其特征在于：电源选择开关（4）采用三刀双掷开关SW1,其中：SW1-1的SW1-11、SW1-12、SW1-13三个接线端子分别和电阻R3 “A”端、电机编码器（2）的“A相”端、电机控制器（1）的“A相”端连接；SW1-2的SW1-21、SW1-22、SW1-23三个接线端子分别和电阻R4“ B”端、电机编码器(2)的“B相”端，电机控制器（1）的“B相”端连接；SW1-3的SW1-31、SW1-32、SW1-33三个接线端子分别和电机编码器（2）的“V+”端、本地电源（3）的正极、电机控制器（1）的 “VCC”端连接。

4.根据权利要求1所述的一种多电源电机编码器检测装置，其特征在于：信号输入电路（5）由电阻R1 、电阻R2、电阻R3 、电阻R4、与门 U1A 、与门U1B构成，其中：U1A第1脚、第2脚和电阻R3 A端连接，R3另一端接地；与门 U1B第5脚、第6脚和电阻R4 B端连接，电阻R4另一端接地。

5.根据权利要求1所述的一种多电源电机编码器检测装置，其特征在于：检测电路（6）由与门U1C、与门U1D、电阻R5 、电阻R6、电容C1 、电容C2 、二极管D1 、二极管D2构成；其中与门U1C第8脚和与门U1B第4脚连接；与门U1D第13脚和与门U1A的第3脚连接；电阻R5、电容C1、二极管D1构成微分及负向脉冲限幅电路，该电路的输入信号来自与门U1A第3脚，该电路的输出信号连接到与门U1C第9脚；电阻R6、电容C2、二极管D2也构成微分及负向脉冲限幅电路，该电路的输入信号来自与门U1B第4脚，该电路的输出信号连接到与门U1D第12脚。

6.根据权利要求1所述的一种多电源电机编码器检测装置，其特征在于：声光指示电路（7）由电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11 、三极管T1、三极管T2 、二极管D3、二极管D4、发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7、蜂鸣器B1构成；三极管T1将来自与门U1C第10脚信号放大后，驱动发光二极管D6和蜂鸣器B1实现声光指示；三极管T2将来自与门U1D第11脚的信号放大后，驱动发光二极管D7和蜂鸣器B1实现声光指示。