CN208443862U - 一种非接触式转动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种非接触式转动检测装置，包括红外发射部及红外接收部；所述红外发射部包括红外发射LED、发射电路及固定支架，所述红外发射LED及发射电路通过固定支架安装在转轴上，所述发射电路包括编码调制芯片，所述红外发射LED连接于编码调制芯片；所述红外接收部包括红外接收器及检测电路，所述检测电路包括红外解码芯片、MCU及显示器，所述红外接收器连接于红外解码芯片，所述红外解码芯片及显示器连接于MCU，所述红外接收器用于接收红外发射LED发射的红外线。非接触检测转轴的转速，实现远距离的转速检测，同时通过对接收到特定编码的红外线的次数进行统计，可以避免外接环境的影响，增加转速检测的准确。

Description

一种非接触式转动检测装置

技术领域

本实用新型涉及转速测量技术领域，特别涉及一种非接触式转动检测装置。

背景技术

现有转速检测主要是通过霍尔元件、接近开光等传感元件进行检测；如通过霍尔传感器检测转速，将磁块安装于转子上，当转子转动时，磁块也跟着转动，这样就形成了磁块接近霍尔传感器、磁块远离霍尔传感器的周期性变化，通过对霍尔传感器的感应数据进行处理获得对转动的检测；如通过接近开关检测转速，转动检测机构分设有煤流接近开关、转动接近开关，通过不同位置或转动来触发煤流接近开关、转动接近开关的电信号，从而实现转速检测功能；这些检测转速的方式只能近距离对转轴的转速进行检测，无法实现对远距离的转速检测，而且容易受到外界的干扰，导致检测不准确的问题。

实用新型内容

为此，需要提供一种非接触式转动检测装置，解决现有转速检测的方式无法实现远距离检测及检测容易受到干扰的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种非接触式转动检测装置，包括红外发射部及红外接收部；

所述红外发射部包括红外发射LED、发射电路及固定支架，所述红外发射LED及发射电路通过固定支架安装在转轴上，所述发射电路包括编码调制芯片，所述红外发射LED连接于编码调制芯片；

所述红外接收部包括红外接收器及检测电路，所述检测电路包括红外解码芯片、MCU及显示器，所述红外接收器连接于红外解码芯片，所述红外解码芯片及显示器连接于MCU，所述红外接收器用于接收红外发射LED发射的红外线。

进一步优化，所述红外发射LED为两个及两个以上，不同红外发射LED 之间发射的红外线编码不一样。

进一步优化，所述红外发射LED为两个，两个红外发射LED与转轴不在同一直线上。

进一步优化，所述红外发射LED之间设有挡板。

进一步优化，所述红外发射部还包括拨码按键，所述拨码按键连接于编码调制芯片。

进一步优化，所述红外接收部包括控制键，所述控制键连接于MCU。

进一步优化，所述红外接收部包括蜂鸣器，所述蜂鸣器连接于MCU。

进一步优化，所述红外接收部还包括指示灯，所述指示灯连接于MCU。

发明人还提供了另一个技术方案：一种非接触式转动检测装置，包括红外发射部及红外线接收部；

所述红外发射部包括红外发射LED及发射电路，所述发射电路包括编码调制芯片，所述红外发射LED连接于编码调制芯片；

所述红外接收部包括红外接收器、检测电路及固定支架，所述红外接收器及检测电路通过固定支架安装在转轴上，所述检测电路包括红外解码芯片、 MCU及显示器，所述红外接收器连接于红外解码芯片，所述红外解码芯片及显示器连接于MCU，所述红外接收器用于接收红外发射LED发射的红外线。

区别于现有技术，上述技术方案，通过将红外发射部设置在转轴上，通过编码调制芯片进行编码调制，使得红外发射LED发射出特定编码的红外线，而通过红外接收器接收到红外线后，通过红外解码芯片进行对接收到的红外线进行解码，并将解码为红外发射LED发送的特定编码的红外线结果发送给 MCU，MCU通过对收到接收到红外发射LED发送的特定编码的红外线的次数进行统计，可以计算出转轴的转动圈数，进而可以计算转轴的转速，可以通过显示器进行显示单位时间内，转轴转动的圈数。非接触检测转轴的转速，实现远距离的转速检测，同时通过对接收到特定编码的红外线的次数进行统计，可以避免外接环境的影响，增加转速检测的准确。

附图说明

图1为具体实施方式所述非接触式转动检测装置的一种结构示意图；

图2为具体实施方式所述非接触式转动检测装置的另一种结构示意图；

图3为具体实施方式所述非接触式转动检测装置的另一种结构示意图；

图4为具体实施方式所述非接触式转动检测装置的另一种结构示意图。

附图标记说明：

110、红外发射部，

111、红外发射LED，

112、编码调制芯片，

113、拨码按键，

114、固定支架，

115、发射电路，

116、挡板，

117、转轮，

118、腰带，

120、红外接收部，

121、红外接收器，

122、红外解码芯片，

123、MCU，

124、显示器，

125、控制键，

126、蜂鸣器，

127、指示灯，

128、腕带。

131、伞柄，

132、机械转轴，

140、固定面。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实施例所述非接触式转动检测装置，包括红外发射部110 及红外接收部120；

所述红外发射部包括红外发射LED111、发射电路及固定支架，所述红外发射LED111及发射电路通过固定支架安装在转轴上，所述发射电路包括编码调制芯片112，所述红外发射LED111连接于编码调制芯片112；

所述红外接收部120包括红外接收器121及检测电路，所述检测电路包括红外解码芯片122、MCU123及显示器124，所述红外接收器121连接于红外解码芯片122，所述红外解码芯片122及显示器124连接于MCU123，所述红外线接收器用于接收红外发射LED111发射的红外线。

通过固定支架将红外发射LED111及发射电路安装在转轴上，通过编码调制芯片112进行编码调制后，通过驱动电路进行放大后驱动红外发射LED111，使得红外发射LED111发射出特定编码的红外线，而通过红外接收器121接收到红外线后，红外接收器121将接收到的红外线转换为电信号并通过驱动电路发送给红外解码芯片122，通过红外解码芯片122对接收到的电信号进行解码，并将解码为红外发射LED111发送的特定编码的红外线结果发送给MCU123， MCU123通过对收到接收到红外发射LED111发送的特定编码的红外线的次数进行统计，可以计算出转轴的转动圈数，进而可以计算转轴的转速，可以通过显示驱动电路驱动显示器124进行显示单位时间内，转轴转动的圈数。非接触检测转轴的转速，实现远距离的转速检测，同时通过对接收到特定编码的红外线的次数进行统计，可以避免外接环境的影响，增加转速检测的准确。

其中，驱动电路可以为三极管组成驱动电路，提供足够大的工作电流。编码调制芯片112为编码调制芯片PT2262，红外解码芯片122为解码芯片 PT2272，芯片PT2262与芯片PT2272是常见的一对带地址、数据编码功能的红外遥控发射/接收芯片，编码调制芯片112PT2262将载波振荡器、编码器和发射单元集成于一身，使发射电路变得非常简洁，载波频率设定为38kHz； PT2272是一款用以解码的芯片，编码调制芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平。红外接收器121采用中心频率为38KHZ的通用三端红外接收器121，对红外发射部110红外发射LED111发出的信号进行接收。MCU123采用51内核单片机STC12C5A60S2，对解码芯片发送的电平信号进行采集，统计采集次数，进而计算转轴转动次数。显示器124采用采用8段LED数码管。

在本实施例中，为了进一步检测转轴的旋转距离，所述红外发射LED111 为两个及两个以上，不同红外发射LED111之间发射的红外线编码不一样。通过对不同红外发射LED111发射不同编码的红外线进行检测，判断转轴旋转的旋转距离，其中红外发射LED之间可以等距设置，红外接收部可以根据接收到不同编码的红外线进行大概判断转轴旋转的距离，判断当转轴停止转动时，红外接收部120的根据最后一次红外线的编码，判断转轴旋转了多少距离。。其中，为了进一步检测转轴的旋转方向，所述红外发射LED111为两个，两个红外发射LED111与转轴不在同一直线上。MCU123通过接收到不同红外发射 LED111发射的不同编码的红外线之间时间间隔不同，进行判断转轴的旋转方向，由于两个红外发射LED111与转轴不在同一直线上，故转轴旋转的方向不同，红外接收部120接收到红外发射LED1111到红外发射LED1112之间的时间间隔与接收到红外发射LED1112到红外发射LED1111之间的时间间隔是不一样的，根据这两个间隔的时间区别可以判断转轴的旋转方向。而当红外发射LED111为三个或三个以上时，则通过接收到不同编码的红外线的顺序进行判断转轴的旋转方向。实现对转轴旋转方向的检测。

在本实施例中，为了确保红外接收器121在同一时刻只会收到一个红外发射LED111发射的红外编码信号，所述红外发射LED111之间设有挡板。通过挡板对不同红外发射LED111发射的不同编码的红外线进行阻隔，确保红外接收器121在同一时刻只会接收一个红外发射LED111发射的红外线，可以提高接收器的抗干扰能力。

在本实施例中，为了实现根据需要对红外发射LED111发送的红外线进行编码的调整，所述红外发射部110还包括拨码按键113，所述拨码按键113连接于编码调制芯片112，可以通过拨码按键113实现对红外发射LED111发射的红外线进行编码。

在本实施例中，为了对红外接收部120的工作状态进行控制，所述红外接收部120包括控制键125，所述控制键125连接于MCU123。通过控制按键可以对MCU123的不同工作状态进行调整，如设定模式、控制信号接收与处理部分工作、停止。

在本实例中，为了实现声音提示，所述红外接收部120包括蜂鸣器126，所述蜂鸣器126连接于MCU123。MCU123可以将蜂鸣器126对检测的数据进行声音提示，如转速、圈数或者时间等。

在本实施例中，为了知晓红外线接收部的工作状态，所述红外接收部120 还包括指示灯127，所述指示灯127连接于MCU123。MCU123将红外接收部120 的工作状态通过指示灯127进行显示，使得人们可以通过指示灯127知晓红外接收部120的工作状态。

参阅图2(检测电路未在图中显示)，在转华盖伞比赛中，需要对华盖伞的转动圈数进行检测，通过固定支架114将红外发射LED111及发射电路115 安装在华盖伞的伞柄131(即华盖伞的转轴)上，所述红外发射LED111为两个。通过编码调制芯片112进行编码调制后，红外发射LED111之间设有挡板 116，通过驱动电路进行放大后驱动红外发射LED111，使得红外发射LED111 发射出特定编码的红外线，不同红外发射LED111发射不同编码的红外线，红外接收器121可以通过腕带128设置人员的手腕上，使得红外接收器121可以接收到红外发射LED111发射的红外线，而通过红外接收器121接收到红外线后，红外接收器121将接收到的红外线通过驱动电路发送给红外解码芯片 122，通过红外解码芯片122对接收到的红外线进行解码，并将解码为红外发射LED111发送的特定编码的红外线结果发送给MCU123，MCU123通过对收到接收到红外发射LED111发送的特定编码的红外线的次数进行统计，可以计算出伞柄131的转动圈数，进而可以计算转轴的转速，可以通过显示驱动电路驱动显示器124进行显示单位时间内，伞柄131转动的圈数。非接触检测伞柄131的转速，实现远距离的转速检测，同时通过对接收到特定编码的红外线的次数进行统计，可以避免外接环境的影响，增加转速检测的准确。

请参阅图3(检测电路未在图中显示)，非接触式转动检测装置也可以用在机械转轴132的转速检测，固定支架为转轮117，将红外发射LED111及发射电路115通过转轮117固定在机械转轴132上，红外发射LED111为两个，发射不同编码的红外线，而将红外接收器121设置在相对固定的固定面140 上，红外接收器121可以接收红外发射LED111发射的红外线，可以实现对机械转轴132的转速进行检测。

请参阅图4(检测电路未在图中显示)，非接触式转动检测装置运用于人体转动圈数的检测，固定支架为腰带118，将红外发射LED111及发射电路115 通过腰带118固定在人员的腰部上，红外发射LED111为两个，发射不同编码的红外线，将红外接收器121设置在墙面或者支撑架上，红外接收器121可以在墙面或者支撑架上调整高度，可以根据人员内的腰部高度进行调整红外接收器121的高度，使得红外接收器121可以接收到红外发射LED111发射的红外线，当被测人员转动身体时，红外接收器121将逐次收到红外发射LED111 发出的信号，检测电路根据设定的算法统计转圈数、时间和转速。

在另一个实施例中，一种非接触式转动检测装置，包括红外发射部及红外接收部；

所述红外发射部包括红外发射LED及发射电路，所述发射电路包括编码调制芯片，所述红外发射LED连接于编码调制芯片；

所述红外接收部包括红外接收器、检测电路及固定支架，所述红外接收器及检测电路通过固定支架安装在转轴上，所述检测电路包括红外解码芯片、 MCU及显示器，所述红外接收器连接于红外解码芯片，所述红外解码芯片及显示器连接于MCU，所述红外接收器用于接收红外发射LED发射的红外线。

通过固定支架将红外接收器、检测电路安装在转轴上，而将红外发射部设置在某个固定的位置上，使得红外发射LED发射的红外线可以被红外接收器接收；通过编码调制芯片进行编码调制后，通过驱动电路进行放大后驱动对红外发射LED进行驱动，使得红外发射LED发射出特定编码的红外线，而通过红外接收器接收到红外线后，红外接收器将接收到的红外线通过驱动电路发送给红外解码芯片，通过红外解码芯片对接收到的红外线进行解码，并将解码为红外发射LED发送的特定编码的红外线结果发送给MCU，MCU通过对接收到红外发射LED发送的特定编码的红外线的次数进行统计，可以计算出转轴的转动圈数，进而可以计算转轴的转速，可以通过显示驱动电路驱动显示器进行显示单位时间内，转轴转动的圈数，非接触检测转轴的转速，实现远距离的转速检测，同时通过对接收到特定编码的红外线的次数进行统计，可以避免外接环境的影响，增加转速检测的准确。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种非接触式转动检测装置，其特征在于，包括红外发射部及红外接收部；

所述红外发射部包括红外发射LED、发射电路及固定支架，所述红外发射LED及发射电路通过固定支架安装在转轴上，所述发射电路包括编码调制芯片，所述红外发射LED连接于编码调制芯片；

所述红外接收部包括红外接收器及检测电路，所述检测电路包括红外解码芯片、MCU及显示器，所述红外接收器连接于红外解码芯片，所述红外解码芯片及显示器连接于MCU，所述红外接收器用于接收红外发射LED发射的红外线。

2.根据权利要求1所述非接触式转动检测装置，其特征在于，所述红外发射LED为两个及两个以上，不同红外发射LED之间发射的红外线编码不一样。

3.根据权利要求2所述非接触式转动检测装置，其特征在于，所述红外发射LED为两个，两个红外发射LED与转轴不在同一直线上。

4.根据权利要求2所述非接触式转动检测装置，其特征在于，所述红外发射LED之间设有挡板。

5.根据权利要求1所述非接触式转动检测装置，其特征在于，所述红外发射部还包括拨码按键，所述拨码按键连接于编码调制芯片。

6.根据权利要求1所述非接触式转动检测装置，其特征在于，所述红外接收部包括控制键，所述控制键连接于MCU。

7.根据权利要求1所述非接触式转动检测装置，其特征在于，所述红外接收部包括蜂鸣器，所述蜂鸣器连接于MCU。

8.根据权利要求1所述非接触式转动检测装置，其特征在于，所述红外接收部还包括指示灯，所述指示灯连接于MCU。

9.一种非接触式转动检测装置，其特征在于，包括红外发射部及红外线接收部；

所述红外发射部包括红外发射LED及发射电路，所述发射电路包括编码调制芯片，所述红外发射LED连接于编码调制芯片；

所述红外接收部包括红外接收器、检测电路及固定支架，所述红外接收器及检测电路通过固定支架安装在转轴上，所述检测电路包括红外解码芯片、MCU及显示器，所述红外接收器连接于红外解码芯片，所述红外解码芯片及显示器连接于MCU，所述红外接收器用于接收红外发射LED发射的红外线。