CN206223807U - 一种基于磁敏电阻传感器的电机转速检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于磁敏电阻传感器的电机转速检测装置，主要应用于电机控制领域。该装置包括电源模块、DSP主控电路、上位机、非磁性圆盘、磁敏电阻传感器、滤波放大电路、比较电路，所述非磁性圆盘转动时，影响安装在其外边缘的所述磁敏电阻传感器周围磁场，从而使所述磁敏电阻传感器的输出信号发生变化，所述滤波放大电路和所述比较电路对所述磁敏电阻传感器输出信号进行滤波、放大和比较，最终输出方波信号，所述DSP主控电路的eCAP模块对方波信号的边沿进行捕捉、计数，并计算电机的转速。该装置结构简单，容易安装，对环境适应性强，对电机速度的检测精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于磁敏电阻传感器的电机转速检测装置，具体涉及到电机控制技术领域。
背景技术
在电机控制系统中，对电机转速检测的准确性决定了电机控制过程中电机运行的稳定性和精确性。目前，转速传感器有电磁感应式传感器、霍尔式传感器和光电式传感器等。电磁传感器的输出信号的强弱与转速有关，当电机转速过低时，输出信号较弱，无法准确测量出电机的转速；光电式传感器容易受到工作环境的影响，不适合工作在高温、粉尘等环境下；而霍尔传感器的温度稳定性较差，且对传感器的安装精度要求较高。
因此，现有电机转速检测装置仍然存在改进的空间，从而提高电机转速检测的精度和对环境的适应性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于磁敏电阻传感器能够在比较恶劣的环境下实现电机转速精确测量以及电机运行过程中电机速度在线检测非磁性的电机转速检测装置，方便对电机转速进行实时检测。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于磁敏电阻传感器的电机转速检测转置，包括：电源模块、DSP主控电路、上位机、非磁性圆盘、磁敏电阻传感器、滤波放大电路、比较电路，其特征在于：所述电源模块为所述DSP主控电路、所述磁敏电阻传感器、所述滤波放大电路与所述比较电路供电，所述DSP主控电路经异步串口通讯RS232与所述上位机连接，所述非磁性圆盘安装在电机转轴上，所述磁敏电阻传感器固定在所述非磁性圆盘上磁钢的正前方，所述滤波放大电路与所述磁敏电阻传感器电连接，所述比较电路与所述滤波放大电路电连接，所述比较电路的输出引脚与所述DSP主控电路的eCAP引脚电连接。
本实用新型的使用原理如下：所述非磁性圆盘四周均匀分布着24个磁钢并固定在电机转轴上；所述磁敏电阻传感器固定在所述非磁性圆盘的外边缘，所述非磁性圆盘上的磁钢经过所述磁敏电阻传感器时，所述磁敏电阻传感器周围磁场发生变化且其输出电压发生变化，当电机每转动一周，所述磁敏电阻传感器变输出24个脉冲信号；所述滤波放大电路对所述磁敏电阻传感器的输出信号进行滤波放大；所述比较电路将所述滤波放大电路的输出信号与某一固定电压值进行比较，并输出方波信号；所述DSP主控电路的eCAP模块在一定时间段内对所述比较电路输出的方波信号的上升沿或下降沿进行计数，并计算所述非磁性圆盘的转速，也即电机转速；所述上位机与所述DSP主控电路通过异步串口通讯RS232连接，上位机软件实时显示电机的转速。
本实用新型的优点在于：由于采用非磁性圆盘进行间接测速，从而整个测速装置结构简单，且容易安装；由于磁敏电阻受外界环境影响较小，从而提高了整个测速装置对环境的适应能力；由于采用的磁敏电阻传感器对磁场变化的灵敏度较高，从而提高了电机速度的检测精度。
附图说明
图1为本实用新型速度检测装置的系统框图。
图2为本实用新型辅助测速装置非磁性圆盘的机械结构图。
图3为本实用新型磁敏电阻传感器的原理图。
图4为本实用新型滤波放大电路的原理图。
图5为本实用新型比较电路的原理图。
图6为本实用新型的程序流程图。
附图标号说明：1.电源模块 2.DSP主控线路 3.上位机 4.非磁性圆盘 5.磁敏电阻传感器 6.滤波放大电路 7.比较电路 8.传感器位置 9.圆盘 10.磁钢 11.电机转轴12.磁敏电阻 13.永磁体。
具体实施方式
以下结合附图实例对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1，一种基于磁敏电阻传感器的电机转速检测装置，包括电源模块(1)、DSP主控线路(2)、上位机(3)、非磁性圆盘(4)、磁敏电阻传感器(5)、滤波放大电路(6)、比较电路(7)，其特征在于：所述电源模块(1)为所述DSP主控电路(2)、所述磁敏电阻传感器(5)、所述滤波放大电路(6)和所述比较电路(7)供电，所述DSP主控电路(2)经异步通讯RS232与所述上位机(3)电相连，所述磁敏电阻传感器(5)的输出端与所述滤波放大电路(6)的输入端电相连，所述滤波放大电路(6)的输出端与所述比较电路(7)的输入端电相连，所述比较电路(7)的输出端与所述DSP主控电路(2)的eCAP引脚电相连。
参见图2，为所述非磁性圆盘(4)的机械机构图，包括24个磁钢(10)，其均匀分布在圆盘(9)的四周，圆盘(9)固定在电机转轴(11)上，与电机以同一速度转动，所述磁敏电阻传感器(5)固定在传感器位置(8)，当圆盘(9)转动时，由于磁钢(10)的作用，所述磁敏电阻传感器(5)的输出信号将发生变化。
参见图3，为所述磁敏电阻传感器(5)的原理图，所述磁敏电阻传感器(5)有3个输出引脚，内部有2个阻值相等的磁敏电阻(12)和一个永磁体(13)，当磁敏电阻(12)所处的磁场发生变化时，磁敏电阻(12)的阻值发生变化，从而所述磁敏电阻传感器(5)的输出发生变化。
参见图4，为所述滤波放大电路(6)的原理图，其中C1、C2为隔直流电解电容，用来保证输入信号为动态信号，整个滤波放大电路的放大系数A为：
参见图5，为所述比较电路(7)的原理图，调节R8和R9的比值可以改变比较电路的阈值电压Vt，该电路采用反相端输入比较模式，所述比较电路7的输入输出关系如下：
参见图6，为实用新型的程序流程图，系统上电后，先对DSP系统的时钟系统等进行初始化，再设置eCAP模块的捕捉模式、基时钟、中断等，当eCAP中断响应后，对捕捉次数进行计数，并根据基时钟计时，从而计算电机的转速，通过异步串口通讯RS232发送速度数据到上述上位机3，上位机程序中的电机转速数据。
Claims (1)
1.一种基于磁敏电阻传感器的电机转速检测装置，包括电源模块(1)、DSP主控电路(2)、上位机(3)、非磁性圆盘(4)、磁敏电阻传感器(5)、滤波放大电路(6)、比较电路(7)；其特征在于：所述电源模块(1)为所述DSP主控电路(2)、所述磁敏电阻传感器(5)、所述滤波放大电路(6)与所述比较电路(7)供电，所述DSP主控电路(2)经异步串口通讯RS232与所述上位机(3)连接，所述非磁性圆盘(4)安装在电机转轴上，所述磁敏电阻传感器(5)固定在所述非磁性圆盘(4)上磁钢的正前方，所述滤波放大电路(6)与所述磁敏电阻传感器(5)电连接，所述比较电路(7)与所述滤波放大电路(6)电连接，所述比较电路(7)的输出引脚与所述DSP主控电路(2)的eCAP引脚电连接；
所述非磁性圆盘(4)四周均匀分布着24个磁钢并固定在电机转轴上，所述磁敏电阻传感器(5)固定在所述非磁性圆盘(4)的外边缘，所述非磁性圆盘(4)上的磁钢经过所述磁敏电阻传感器(5)时，所述磁敏电阻传感器(5)周围磁场发生变化且其输出电压发生变化，当电机每转动一周，所述磁敏电阻传感器(5)变输出24个脉冲信号；所述滤波放大电路(6)对所述磁敏电阻传感器(5)的输出信号进行滤波放大，所述比较电路(7)将所述滤波放大电路(6)的输出信号与某一固定电压值进行比较，并输出方波信号；所述DSP主控电路(2)的eCAP模块在一定时间段内对所述比较电路(7)输出的方波信号的上升沿或下降沿进行计数，并计算所述非磁性圆盘的转速，也即电机转速；所述上位机(3)与所述DSP主控电路(2)通过异步串口通讯RS232连接，上位机软件实时显示电机的转速。
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