CN2800336Y - 基于交流同步电机频率/转速特性的云台 - Google Patents
基于交流同步电机频率/转速特性的云台 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于一种基于交流同步电机频率/转速特性的云台。其主要技术特点是电机采用的是工频交流同步电机，解码器电路连接摄像机，解码器电路通过限位开关连接电机，电机处交流电信号通过半波整流电路和光电隔离电路，反馈给云台解码器电路。本实用新型云台的定位精度大大提高，脉冲产生的方法简单可靠，不需要调试，元件数目少，价格成本低。并且脉冲信号与电机的转动同步，保证了定位的可靠性，提高了生产效率，大大节约了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于监控装置的云台，尤其是一种基于交流同步电机频率/转速特性的云台。
背景技术
现在监控领域中，带动摄像机旋转的主要有云台和高速球。作为低端产品的云台解码器价格低廉、功能简单。其主要功能就是能在后端的控制下，上、下、左、右旋转和控制摄像机的变倍、聚焦、光圈等。随着社会的发展，这些功能已经不能满足实际的应用需要。现在监控系统中对于云台的定位十分需要，采用高速球当然能够满足需求，但是价格却不能被用户接受，并且大多数场合也没有必要用这样的高端产品，使用高速球会产生经济上的浪费。在这种矛盾的情况下，就产生了可以预置的云台解码器，实现的方法也有多种。采用干簧管的方法只能够确定有限的几个位置，位置一旦固定就不方便改变，并且位置的调节十分困难。采用遮挡式光电耦合器的方法是：在云台的转动部分和固定部分安装有红外发光管、红外接收管和为了遮挡红外光的栅栏。在云台旋转时，红外发光管和红外接收管与栅栏相对运动，产生脉冲；单片机通过计数这个脉冲来确定云台转动的位置。这种实现方法的缺陷是：1，云台定位精度不高，例如栅栏一共设计了100个齿，那么误差要大于1度，要提高精度，就要增加栅栏的齿数，这样就会造成制造上的困难，并且成本也会响应的提高。2，遮挡式光电耦合器容易损坏，易受外界干扰，在灰尘大的地方，很短的时间内就会出现失灵的现象。
发明内容：
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种结构简单，交流同步电机的频率/转速特性来定位云台的基于交流同步电机频率/转速特性的云台。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
该基于交流同步电机频率/转速特性的云台，由摄像机、支架、水平转动轴、垂直转动轴、电机以及控制电路构成，其特征在于：电机采用的是工频交流同步电机，从控制电路中的解码器电路的输出信号R端通过限位开关K2依次连接电容C的一端、电机接口M的1端和二极管D2的输入端，从解码器电路来的输出信号L端通过限位开关K1依次连接电容C的另一端、电机接口M的2端和二极管D1的输入端，二极管D2的输出端与二极管D1的输出端连接并通过串联的限流电阻R连接光电耦合器O1的1端，该光电耦合器的2端连接电机接口M的3端和4端然后连接解码器电路的C端；光电耦合器的输出端4、3分别连接解码器电路的信号输入端S1、S2端。
而且，所述的电机包括云台垂直位移的垂直电机和水平位移的水平电机。
本实用新型的优点和有益效果是：
1.云台的定位精度大大提高。在电机内部有减速箱，在电机与云台之间有较大的传动比。这样，云台旋转一周很容易得到2000个以上的脉冲，这个值跟云台的旋转速度有关。可见，这种方法能保证定位精度小于0.2度，已经能满足用户的需要。
2.这种定位方法没有机械上的结构，采用此方法，云台的机械结构不需要改变，普通的云台经过简单的改造就能够实现定位功能。通过光电耦合器进行电气上的隔离，通过二极管和光电耦合器产生脉冲信号，脉冲产生的方法简单可靠，不需要调试，元件数目少，价格成本低。并且脉冲信号与电机的转动同步，保证了定位的可靠性。与采用机械定位的方法相比，采用此方法，简化了云台的机械结构设计，降低了机械加工的难度，提高了生产效率，大大节约了生产成本。
附图说明
图1是本实用新型的外形结构主视图；
图2为本实用新型的电路连接方框图；
图3为解码器电路与电机连接的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
本装置是利用交流同步电机的频率/转速特性来定位云台，如配备可以定位的镜头，还可以实现镜头的变倍、聚焦的定位。其云台的结构是：云台由摄像机1、云台支架3、电机(包括水平电机7、垂直电机8)、基座5和控制电路板4构成，其摄像机通过垂直转轴2固定在云台上，带减速机构的水平电机通过安装在基座上的水平转轴6驱动云台水平方向运动，带减速机构的垂直电机驱动云台垂直方向运动。控制电路板固定在云台的侧面，并且控制水平电机、垂直电机和摄像机等。
电机(包括水平电机、垂直电机)采用的是工频交流同步电机。
控制电路包含解码器电路以及其他控制电路。由于创新点在电机与解码器电路的连接关系上，而其他控制电路为现有技术，因此本实施例仅就创新部分进行详述。
参见图2和图3，垂直电机与水平电机的控制电路完全相同，下面以垂直电机为例叙述其电路的连接关系：
从控制电路中的解码器电路的输出信号R端通过限位开关K2依次连接电容C的一端、电机接口M的1端和二极管D2的输入端，从解码器电路来的输出信号L端通过限位开关K1依次连接电容C的另一端、电机接口M的2端和二极管D1的输入端，二极管D2的输出端与二极管D1的输出端连接并通过串联的限流电阻R连接光电耦合器O1的1端，该光电耦合器的2端连接电机接口M的3端和4端然后连接解码器电路的C端；光电耦合器的输出端4、3分别连接解码器电路的信号输入端S1、S2端。电机接口M可连接垂直电机和水平电机。
本实用新型的工作原理为：
其中，电机接口M插接交流同步电机(垂直电机和水平电机)，K1、K2为限位开关，C为交流电机的启动电容，D1和D2是普通的二极管，R为限流电阻，O1是光电耦合器。二极管对交流电半波整流，光电耦合器在电气上进行隔离，并将半波的交流电整型为方波，以方便检测。平时K1和K2是闭合的，云台的解码器控制R、L、C端，解码器通过S1和S2端检测脉冲信号。工作时，如果需要云台向右旋转，解码器将R和C端接通到交流24伏电源上。这时，交流电通过电容C的移相作用，可以驱动电机转动。交流电通过二极管半波整流，经过电阻R的限流作用驱动光电耦合器。交流电的正半周使光电耦合器的发光端发光，接收端导通。光电耦合器的发光端在交流电的负半周不发光，光电耦合器的接收端不导通。这样，在驱动电机旋转的同时，在S1、S2上就产生了脉冲信号。如果云台触动限位开关，则电源被断开，电机停止转动，光电耦合器也不会产生信号。云台向左转，解码器将L、C端接通到交流24伏电源上，信号产生原理与上述相同。这样，在云台旋转时，就产生了50赫兹的方波信号。
Claims (2)
1.一种基于交流同步电机频率/转速特性的云台，由摄像机、支架、水平转动轴、垂直转动轴、电机以及控制电路构成，其特征在于：电机采用的是工频交流同步电机，从控制电路中的解码器电路的输出信号R端通过限位开关K2依次连接电容C的一端、电机接口M的1端和二极管D2的输入端，从解码器电路来的输出信号L端通过限位开关K1依次连接电容C的另一端、电机接口M的2端和二极管D1的输入端，二极管D2的输出端与二极管D1的输出端连接并通过串联的限流电阻R连接光电耦合器O1的1端，该光电耦合器的2端连接电机接口M的3端和4端然后连接解码器电路的C端；光电耦合器的输出端4、3分别连接解码器电路的信号输入端S1、S2端。
2.根据权利要求1所述的基于交流同步电机频率/转速特性的云台，其特征在于：所述的电机包括云台垂直位移的垂直电机和水平位移的水平电机。
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| CN 200520026320 CN2800336Y (zh) | 2005-06-24 | 2005-06-24 | 基于交流同步电机频率/转速特性的云台 |
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| CN 200520026320 CN2800336Y (zh) | 2005-06-24 | 2005-06-24 | 基于交流同步电机频率/转速特性的云台 |
Publications (1)
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| CN2800336Y true CN2800336Y (zh) | 2006-07-26 |
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| CN (1) | CN2800336Y (zh) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102818102A (zh) * | 2012-08-24 | 2012-12-12 | 黄学禹 | 一种监控球机的云台 |
| CN102856840A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-02 | 江苏省电力公司徐州供电公司 | 一种电力巡检飞行器辅助吊挂装置 |
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2005
- 2005-06-24 CN CN 200520026320 patent/CN2800336Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN102818102A (zh) * | 2012-08-24 | 2012-12-12 | 黄学禹 | 一种监控球机的云台 |
| CN102818102B (zh) * | 2012-08-24 | 2015-03-25 | 黄学禹 | 一种监控球机的云台 |
| CN102856840A (zh) * | 2012-09-29 | 2013-01-02 | 江苏省电力公司徐州供电公司 | 一种电力巡检飞行器辅助吊挂装置 |
| CN102856840B (zh) * | 2012-09-29 | 2016-03-23 | 江苏省电力公司徐州供电公司 | 一种电力巡检飞行器辅助吊挂装置 |
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