一种高精度转速测量模块制造技术

本发明专利技术提供了一种高精度转速测量模块，高精度转速测量模块包括弱磁测量电路。弱磁测量电路包括磁阻式传感器及迟滞比较器，磁阻式传感器的输入端电连接有驱动器及振荡器。磁阻式传感器的输出端电连接有多级放大器，多级放大器的输出端电连接有相敏调节器。相敏调节器的输出端电连接有PID网络。迟滞比较器的输入端与PID网络的输出端电连接，且迟滞比较器的输出端与示波器电连接。迟滞比较器用于将连续正弦波电压信号输出为脉冲方波电压信号，示波器用于显示及记录脉冲方波电压信号。本发明专利技术的高精度转速测量模块具有体积小、低温漂、耐高温的优点，适用于高温石油测井、弹导船舶、医疗设备、汽车电子等领域。

A high precision speed measurement module

【技术实现步骤摘要】
一种高精度转速测量模块
本专利技术涉及转速测量
，尤其涉及一种高精度转速测量模块。
技术介绍
随着科学技术的飞速发展，在工业的实时控制中，在各种机械设备中控制转速的应用逐渐增多。转速是物体转动的一个极为重要的状态参数，在很多物体运动系统的测控中，都需要对其转速进行测量，其速度测量的精度直接影响系统的控制情况。为了准确了解物体工作的情况并加以实时控制，对转速的检测与控制是十分必要的。目前，市面上的一些转速测量装置存在体积大、结构复杂、功耗大、价格比较昂贵、抗冲击性能差等问题。因此，有必要对现有技术中的转速测量模块予以改进，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种体积小、低温漂、耐高温的高精度转速测量模块，其具有单轴高稳定弱磁测量、模块化设计、抗冲击振动、频率输出与TTL/CMOS电平兼容的优点，可广泛应用于高温石油测井、弹导船舶、医疗设备、汽车电子等领域。本专利技术的高精度转速测量模块的设计思路是，将高精度转速测量模块设置在物体上，当物体转动时不断切割地球磁力线，采用设置在高精度转速测量模块内的磁阻式传感器对切割的地球磁力线的磁场检测，并将地磁信号转化为周期性的电压信号，经比较器输出为脉冲信号，以记录物体的转速。实现专利技术目的的技术方案如下：一种高精度转速测量模块，高精度转速测量模块设在被测物体上，且高精度转速测量模块上的多个引脚焊针与示波器经导线电连接，高精度转速测量模块包括弱磁测量电路及迟滞比较器。本专利技术的被测物体转动时，带动设置在被测物体上的高精度转速测量模块一同转动，被测物体转动切割地球磁力线时，产生微弱的地磁信号。弱磁测量电路将微弱的地磁信号放大后并转化为电压信号，经迟滞比较器输出脉冲方波电压信号，以实现被测物体的转速记录。弱磁测量电路包括磁阻式传感器，磁阻式传感器的输入端电连接有驱动器及振荡器，磁阻式传感器经驱动器及振荡器共同作用产生双边激磁信号。磁阻式传感器的输出端电连接有多级放大器，多级放大器的输出端电连接有相敏调节器，相敏调节器用于将经多级放大器放大的双边激磁信号转换为单边电压信号。相敏调节器的输出端电连接有PID网络，PID网络用于将单边电压信号输出为连续正弦波电压信号。迟滞比较器的输入端与PID网络的输出端电连接，且迟滞比较器的输出端与示波器电连接。迟滞比较器用于将连续正弦波电压信号输出为脉冲方波电压信号，示波器用于显示及记录脉冲方波电压信号。其中，为了提高高精度转速测量模块的稳定性及测量的精确度，弱磁测量电路采用闭环控制原理，即PID网络的输出端还分别电连接有反馈电阻及磁阻式传感器的OFFSET带，PID网络、反馈电阻、磁阻式传感器的OFFSET带形成弱磁测量电路的闭环负反馈网络，当磁场变化时（增大或减小）闭环负反馈网络可实时修正，反馈电阻端电压值表示磁场的大小。其中，相敏调节器与PID网络之间还设有低通滤波器，低通滤波器能够滤除高频干扰信号。作为对本专利技术的进一步改进，弱磁测量电路与迟滞比较器之间还设有信号放大电路，信号放大电路能够有效的降低高精度转速测量模块的共模噪声。优选的，信号放大电路与迟滞比较器之间还设有高通滤波网络，高通滤波网络具有低噪音、高精度、低温漂的优点，能够提高被测物体转速测量的分辨率和降低高精度转速测量模块的低频噪声。其中，高精度转速测量模块封装在壳体内，高精度转速测量模块上的多个引脚焊针穿出壳体外。作为对本专利技术的进一步改进，壳体为高温聚酰亚胺材料制成，高温聚酰亚胺材料具有高强、高模、耐高温、高韧的优点。作为对本专利技术的进一步改进，高精度转速测量模块与壳体之间填充有高温环氧树脂，在高精度转速测量模块与壳体之间填充高温环氧树脂，一方面能够避免被测物体转动时，高精度转速测量模块在壳体内撞击壳体导致高精度转速测量模块被损坏，另一方面，能够使得高精度转速测量模块能够耐高温及防湿，提高高精度转速测量模块的使用寿命。与现有技术相比，本专利技术型的有益效果是：1.本专利技术的高精度转速测量模块测试被测物体的转速时，不受环境温度及湿度的影响，高精度转速测量模块的温度特性大大提高，也增强了被测物体转速测量的精度。2.本专利技术的高精度转速测量模块具有单轴高稳定弱磁测量、模块化设计、抗冲击振动、频率输出与TTL/CMOS电平兼容、耐高温（≥175℃）、低温漂（≤5ppm/℃）、体积小等特点。附图说明图1为本专利技术中高精度转速测量模块的内部原理框图；图2为本专利技术中弱磁测量电路的电路图；图3为本专利技术中迟滞比较器的电路图图4为本专利技术中信号放大电路的电路图；图5为本专利技术中高通滤波网络的电路图。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。实施例1：一种高精度转速测量模块，在本实施例中，高精度转速测量模块固定（粘接或绑）在被测物体上，被测物体为离心机等需要测定转速的装备上。安装时，高精度转速测量模块的敏感轴与被测物体转动的法线相平行，且远离被测物体旋转轴心。高精度转速测量模块上的多个引脚焊针（如接地引脚、电源引脚、增益调节引脚、模拟输出引脚、频率输出引脚等）与示波器经导线电连接，示波器用于显示、记录、存储检测的波形及数据。请参图1所示，图1为高精度转速测量模块的内部原理框图，高精度转速测量模块包括弱磁测量电路1及迟滞比较器2。被测物体转动时，高精度转速测量模块1随之一同转动，被测物体转动切割地球磁力线时，产生微弱的地磁信号。弱磁测量电路1将微弱的地磁信号放大后并转化为电压信号，经迟滞比较器2输出脉冲方波电压信号，以实现被测物体的转速记录。如图2所示，弱磁测量电路1包括磁阻式传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度转速测量模块，高精度转速测量模块设在被测物体上，且所述高精度转速测量模块上的多个引脚焊针与示波器经导线电连接，其特征在于：所述高精度转速测量模块包括弱磁测量电路及迟滞比较器；/n所述弱磁测量电路包括磁阻式传感器，所述磁阻式传感器的输入端电连接有驱动器及振荡器，所述磁阻式传感器经所述驱动器及所述振荡器共同作用产生双边激磁信号；所述磁阻式传感器的输出端电连接有多级放大器，所述多级放大器的输出端电连接有相敏调节器，所述相敏调节器用于将经所述多级放大器放大的双边激磁信号转换为单边电压信号；所述相敏调节器的输出端电连接有PID网络，所述PID网络用于将所述单边电压信号输出为连续正弦波电压信号；/n所述迟滞比较器的输入端与所述PID网络的输出端电连接，且所述迟滞比较器的输出端与所述示波器电连接；所述迟滞比较器用于将连续正弦波电压信号输出为脉冲方波电压信号，所述示波器用于显示及记录脉冲方波电压信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种高精度转速测量模块，高精度转速测量模块设在被测物体上，且所述高精度转速测量模块上的多个引脚焊针与示波器经导线电连接，其特征在于：所述高精度转速测量模块包括弱磁测量电路及迟滞比较器；
所述弱磁测量电路包括磁阻式传感器，所述磁阻式传感器的输入端电连接有驱动器及振荡器，所述磁阻式传感器经所述驱动器及所述振荡器共同作用产生双边激磁信号；所述磁阻式传感器的输出端电连接有多级放大器，所述多级放大器的输出端电连接有相敏调节器，所述相敏调节器用于将经所述多级放大器放大的双边激磁信号转换为单边电压信号；所述相敏调节器的输出端电连接有PID网络，所述PID网络用于将所述单边电压信号输出为连续正弦波电压信号；
所述迟滞比较器的输入端与所述PID网络的输出端电连接，且所述迟滞比较器的输出端与所述示波器电连接；所述迟滞比较器用于将连续正弦波电压信号输出为脉冲方波电压信号，所述示波器用于显示及记录脉冲方波电压信号。


2.根据权利要求1所述的一种高精度转速测量模块，其特征在于：所述PID网络的输出端还分别电连接有反馈电阻及所述磁阻式传感器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宽厚，赵伟红，徐辉，何亚锋，王章旭，
申请(专利权)人：陕西航晶微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61