CN207454367U - 一种风扇工作状态检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种风扇工作状态检测装置，对风扇的扇页旋转状态进行检测，包括发射端和接收端安装到风扇两侧的相同位置的红外对射管和单片机，所述的单片机产生控制红外对射管的控制信号输出端接对射管中发射端，所述的单片机的IO外部中断定时器的输入端接红外对射管中接收端的输出信号。本实用新型具有如下优势：采用光电检测，隔离无电阻和电容等易失效器件，可靠性高，使用寿命长。结构简单，处理器智能化处理，应用范围相当广泛。不仅能检测出故障而且能实时检测出风扇转速并结合单片机可以灵活设置转速上下报警门限。

Description

一种风扇工作状态检测装置

技术领域

本实用新型涉及风扇工作状态检测装置。

背景技术

风扇是通过扇页转动带动空气沿着设定的方向流动而形成风，往往是对目的物进行降温散热用的，设备中某些部位安装的散热风扇，如计算机中关键部件CPU等就安装有散热的风扇，因此，在工作过程中需要对肩垫风扇进行有效的监测，对设备工作稳定是非常重要的。因此，目前有很多对风扇的工作进行检测的装置，通过检测风扇的工作状态，在风扇故障时即时维护，避免产生损失。中国专利公开号CN 204716581U就公开了一种风扇停转监测电路，该电路在检测到风扇停转时进行报警，提示及时处理。该电路通过霍尔传感器采集风扇转速信号并转换成脉冲信号，然后对脉冲信号进行处理获得风扇的工作状态，该风扇是否停止旋转了，如果停止了则通过蜂鸣器报警。这样的电路中，需要在高速转动的扇叶上面加装磁铁或者其他零件，无形中增大了风扇轴承的摩擦压力大大降低了设备的整体寿命，另外，电路结构复杂加工困难安装调试困难产品合格率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对目前的有关风扇工作状态检测装置影响风扇使用寿命，且电路结构复杂加工困难安装调试困难产品合格率低的不足，提供一种风扇工作状态检测装置。

本实用新型的技术方案是：一种风扇工作状态检测装置，对风扇的扇页旋转状态进行检测，包括发射端和接收端安装到风扇两侧的相同位置的红外对射管和单片机，所述的单片机产生控制红外对射管的控制信号输出端接对射管中发射端，所述的单片机的IO外部中断定时器的输入端接红外对射管中接收端的输出信号。

本实用新型具有如下优势：

采用光电检测，隔离无电阻和电容等易失效器件，可靠性高，使用寿命长。

结构简单，处理器智能化处理，应用范围相当广泛。

不仅能检测出故障而且能实时检测出风扇转速并结合单片机可以灵活设置转速上下报警门限。

进一步的，上述的风扇工作状态检测装置中：所述的单片机的IO外部中断定时器的输入端设置成外部下降沿中断，将单片机的定时器设置成10us定器中断。

进一步的，上述的风扇工作状态检测装置中：还包括蜂鸣器，所述的蜂鸣器与所述的单片机相连。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例1风扇工作状态检测电路图。

具体实施方式

实施例1，本实施例是一种采用单片机控制红外对射管检测风扇扇页实时旋转速度，并通过检测到的实时风扇旋转速度情况判定风扇工作状态的风扇工作状态检测装置。如图1所示，该装置包括发射端和接收端安装到风扇两侧的相同位置的红外对射管和单片机，红外对射管的发射端和接收端分别与单片机相连，接受单片机的控制和向单片机发送接收管接收到发射管发射信号的波型，这是一种具有一定占空比的PWM信号。

本实施例中，采用红外对射管安装简单只需要预留2pin和3pin电线对插口就可稳定运行，装配时把红外对管的两部分，如图1所示、发射端和接收端安装到风扇两侧的相同位置，相对的两侧，红外发射管在风扇的一侧，红外接收管在风扇的另外一侧相对。该红外对射管的工作原理：在单片机控制加到发射端的红外发射管上的开关管(三极管或者MOS管等)闭合时，红外发射管不间断地向接收端的红外接收管发射红外线，在接收端，接收管只有物体阻断光线时，输出信号Vout为低电平，当无光线阻档时，输出信号Vout为高电平，这样，当风扇扇页旋转时，输出信号Vout形成了一种具一定脉宽的方波信号，在单片机中通过中断接口，对下降沿进行检测，就可以对脉冲数进行计数，对计数值进行差分就可以获得风扇的转速，这在本领域的技术人员看来非常简单，当检测到较长时间没有下降沿时，此时又是正在控制开关管闭合时，此时可以判断风扇故障停止了工作，通过蜂鸣器发出呼唤，说明风扇故障，需要进行处理。当风扇扇叶转动时，扇叶处在红外对射管发送端与接收端之间时，Vout输出低电平，当扇叶间空档处于红外对管位置时Vout输出高电平，这样在时域上面Vout便形成了占空比固定(由扇叶本身大小和扇叶间空档大小比例决定)、频率随转速变化的矩形波。如图1所示，当转速越快时频率越大。

本实施例中，采用单片机的IO口外部中断定时器计数技术，将单片机的IO口(PE.13)设置成外部下降沿中断，将微处理器的定时器timer2设置成10us定器中断。

本实施例的装置成本大大降低整套检测系统的成本，没有附加电路，只需要将红外对射管安装到风扇两边即可。相比于风扇串联电阻检测电流的方法无效率损失，采用光电隔离对核心控制电路无传导干扰，提高了电路的可靠性。相比于霍尔检测方法，简化了电路结构，而霍尔检测转速的方法，需要在风扇扇叶(转子)上加装永久磁铁，这无疑增加了风扇的不稳定、晃动，加大了轴承的摩擦，无形中大大缩减了风扇的寿命，而电子系统的寿命是和温度直接相关的，扇是影响整个系统寿命的一个非常重要的部件。对风扇本身无任何影响。所以从这个角度上分析这种光电检测的方式相较于霍尔转速检测方。虽然都能有效地进行电器隔离，但延长了风扇的使用寿命，提高了高速运转时的结构稳定性。

本实施例的风扇工作状态检测装置具有如下进步：

进步1：采用光电隔离检测，无电阻电容等易失效器件，可靠性高，使用寿命长，只需要将红外光电对管安装在风扇叶的两边即可。

进步2：结构简单：微处理器智能化处理，应用范围相当广泛——可以说只要处理器定器精度足够高，可以适合做任何风扇的改造，这样给工程人员或用户风扇的选择范围大大的增加了。

进步3：相比以往的停转电路检测系统，本实施例的装置不仅能检测出故障而且能实时检测出风扇转速，并结合微处理器用记可以灵活设置转速上下报警门限。

Claims (3)

1.一种风扇工作状态检测装置，对风扇的扇页旋转状态进行检测，其特征在于：包括发射端和接收端安装到风扇两侧的相同位置的红外对射管和单片机，所述的单片机产生控制红外对射管的控制信号输出端接对射管中发射端，所述的单片机的IO外部中断定时器的输入端接红外对射管中接收端的输出信号。

2.根据权利要求1所述的风扇工作状态检测装置，其特征在于：所述的单片机的IO外部中断定时器的输入端设置成外部下降沿中断，将单片机的定时器设置成10us定器中断。

3.根据权利要求1或2所述的风扇工作状态检测装置，其特征在于：还包括蜂鸣器，所述的蜂鸣器与所述的单片机相连。