CN208420965U - 一种风机速度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风机速度检测装置，包括设置于风扇的扇叶上的金属片、振荡电路模块和逻辑控制器；所述振荡电路模块包括第一振荡电路、第二振荡电路和信号处理器；所述第一振荡电路包括第一电容和感应线圈，所述感应线圈设置于所述风扇的扇叶的垂直投影下方；所述第二振荡电路包括第二电容和参考线圈；所述信号处理器实时检测所述第一振荡电路和第二振荡电路的振荡频率并对应地向所述逻辑控制器输出第一振荡频率和第二振荡频率；所述逻辑控制器根据第一振荡频率与第二振荡频率的比较结果输出脉冲信号。上述风机速度检测装置不需要安装磁性设备和内置hall检测装置就可以实时检测风机的速度，电路结构简单，减少了电机材料成本，大大降低了微型电机的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及风机速度检测、调速技术领域，具体涉及一种风机速度检测装置。
背景技术
现在家电应用和工控领域，风机的应用越来越广泛，小到CPU的散热风机，大到矿井排风机，风机作为一种对气体压缩和气体输送的设备，在相当一段时间内必当占据重要地位。目前市场上关于风机的测速、调速的方案主要是采用PG电机，是通过控制有效电压来改变风机的速度，这种设计目前应用交广，但也有行业无法解决的缺点：
1.要想闭环输出，必须内置一个电子装置HALL检测板到电机中
2.电机周围必须安装磁性设备用来触发hall检测板
3.电机设计复杂，成本高。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种风机速度检测装置，该风机速度检测装置电路结构简单且生产成本低。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下所述的技术方案：
一种风机速度检测装置，包括设置于风机的扇叶上的金属片、振荡电路模块和逻辑控制器；所述振荡电路模块包括第一振荡电路、第二振荡电路和信号处理器；所述第一振荡电路包括第一电容和感应线圈，所述感应线圈设置于所述风机的扇叶的垂直投影下方；所述第二振荡电路包括第二电容和参考线圈；所述信号处理器实时检测所述第一振荡电路和第二振荡电路的振荡频率并对应地向所述逻辑控制器输出第一振荡频率和第二振荡频率；所述逻辑控制器根据第一振荡频率与第二振荡频率的比较结果输出脉冲信号。
本实用新型的有益技术效果在于：上述风机速度检测装置中的设置于扇叶上的金属片、感应线圈、电容以及信号处理器组成的振荡电路，风机转动时，将风机位置的空间变化转换为感应线圈的电感的变化，再经过振荡电路和逻辑控制器内部的建立的数学模型转换成电信号的改变，及时检测扇叶的相对位置和转速。相比传统的风机检测系统，上述风机速度检测装置不需要安装磁性设备和内置hall检测装置就可以实时检测风机的速度，减少了电机材料成本，大大降低了微型电机的成本；另一方面该风机速度检测装置电路结构简单，简化了电机的工艺设计并留下更多再设计空间。
附图说明
图1为本实用新型的风机速度检测装置的电路图；
图2为本实用新型的新型的振荡电路模块的工作逻辑示意图；
图3为本实用新型的风机速度检测装置输出的脉冲信号的波形图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，风机速度检测装置包括有设置于风机10的扇叶上的金属片、振荡电路模块20和逻辑控制器U1。所述金属片的数目为3个，分别为铜箔A、铜箔B和铜箔C，所述金属片也可以采用其他金属或合金制备，如铁、不锈钢等，所述铜箔A、铜箔B和铜箔C分别设置在呈120度排列的三个扇叶上。
所述振荡电路模块20包括有感应线圈L1、参考线圈L2、第一电容C20、第二电容C21和信号处理器U2。所述信号处理器U2、感应线圈L1和第一电容C20组成第一振荡电路，所述信号处理器U2、参考线圈L2和第二电容C21组成第二振荡电路，所述感应线圈L1和参考线圈L2是根据风机10的位置设计在PCB上的线路上，其中，所述感应线圈L1位于所述风机10的扇叶的垂直投影下方，风机10转动时三个安装铜箔的扇叶会不停地经过感应线圈L1上方，也就是不停的切割感应线圈L1，而参考线圈L2不处于风机10的扇叶的垂直投影下方，不会受到任何影响。
所述信号处理器U2为一芯片型号为LDC1614的模拟信号处理器，用于实时检测所述第一振荡电路和第二振荡电路的振荡频率并对应地向所述逻辑控制器U1输出第一振荡频率Fse和第二振荡频率Frs。
所述信号处理器U2的内部单元能够检测振荡电路的频率F,电路振荡后电感L外围产生磁场，当有金属导体进入这个磁场后会改变磁场强度产生感磁场，磁场的变化会引起L的感量和阻抗变化，谐振电阻等效电阻的变化会引起振荡频率的变化，所述信号处理器U2通过抽取采样建立金属导体进入磁场的位置P与振荡频率F之间的函数关系，如图2所示。
基于上述原理，所述信号处理器U2同时检测第一振荡电路和第二振荡电路的振荡频率，所述参考线圈L2与感应线圈L1分别组成两路输入信号,在没有金属(铜箔A、铜箔B或铜箔C)靠近参考线圈L2和感应线圈L1时，第一振荡电路和第二振荡电路的振荡频率相等，即第一振荡频率Fse等于第二振荡频率Frs。当感应线圈L1被铜箔A、铜箔B或铜箔C靠近时所述第一振荡频率Fse突变增加。
所述逻辑控制器U1为一芯片型号为STM8S005C6T6C的MCU，所述逻辑控制器U1接收所述信号处理器U2输出第一振荡频率Fse和第二振荡频率Frs，所述逻辑控制器U1内部建立一个数学模型，当第二振荡频率Frs<第一振荡频率Fse时，所述逻辑控制器U1输出一个高电平，这样当风机10转动时扇叶上的铜箔A、铜箔B和铜箔C不停的切割感应电感L1,所述逻辑控制器U1会产生一席列的脉冲信号，该脉冲信号的波形如图3所示。由图3可以看出，当铜箔A、铜箔B或铜箔C跟随风机10的扇叶转动经过感应线圈L1上方时，所述逻辑控制器U1均输出一个高电平，而该脉冲信号的频率能够表征风机10的转速。因此，所述逻辑控制器U1通过该脉冲信号判断风机的转速和扇叶的相对位置，从而形成风机闭环控制。
本实用新型的有益效果：上述风机速度检测装置中的铜箔、感应线圈L1、第一电容C20以及信号处理器U2组成的振荡电路，风机10转动时，将风机10位置的空间变化转换为感应线圈L1的电感的变化，再经过振荡电路和逻辑控制器U1内部的建立的数学模型转换成电信号的改变，及时检测扇叶的相对位置和转速。相比传统的风机检测系统，上述风机速度检测装置不需要安装磁性设备和内置hall检测装置就可以实时检测风机的速度，减少了电机材料成本，大大降低了微型电机的成本；另一方面该风机速度检测装置电路结构简单，简化了电机的工艺设计并留下更多再设计空间。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种风机速度检测装置，其特征在于：包括设置于风机的扇叶上的金属片、振荡电路模块和逻辑控制器；
所述振荡电路模块包括第一振荡电路、第二振荡电路和信号处理器；
所述第一振荡电路包括第一电容和感应线圈，所述感应线圈设置于所述风机的扇叶的垂直投影下方；
所述第二振荡电路包括第二电容和参考线圈；
所述信号处理器实时检测所述第一振荡电路和第二振荡电路的振荡频率并对应地向所述逻辑控制器输出第一振荡频率和第二振荡频率；
所述逻辑控制器根据第一振荡频率与第二振荡频率的比较结果输出脉冲信号。
2.如权利要求1所述的风机速度检测装置，其特征在于：所述金属片为铜片或不锈钢合金片。
3.如权利要求2所述的风机速度检测装置，其特征在于：所述金属片数目为三个，所述三个金属片分别设置于呈120度排列的三个扇叶上。
4.如权利要求1所述的风机速度检测装置，其特征在于：所述逻辑控制器为MCU。
5.如权利要求4所述的风机速度检测装置，其特征在于：所述MCU采用的芯片型号为STM8S005C6T6C。
6.如权利要求1所述的风机速度检测装置，其特征在于：所述信号处理器为模拟信号处理器。
7.如权利要求6所述的风机速度检测装置，其特征在于：所述模拟信号处理器采用的芯片型号为LDC1614。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821030215.8U CN208420965U (zh) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 一种风机速度检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821030215.8U CN208420965U (zh) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 一种风机速度检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN208420965U true CN208420965U (zh) | 2019-01-22 |
Family
ID=65107250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821030215.8U Active CN208420965U (zh) | 2018-06-26 | 2018-06-26 | 一种风机速度检测装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN208420965U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108627669A (zh) * | 2018-06-26 | 2018-10-09 | 深圳盈特创智能科技有限公司 | 一种风机速度检测装置 |
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2018
- 2018-06-26 CN CN201821030215.8U patent/CN208420965U/zh active Active
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