无刷直流电机转速测量装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无刷直流电机转速测量装置，包括：接口模块、频率电压转换模块、电压显示模块、转换比例控制模块，接口模块与频率电压转换模块相连，接口模块用于接入无刷直流电机的霍尔传感器信号；频率电压转换模块与电压显示模块相连，频率电压转换模块用将无刷直流电机的霍尔传感器信号转化成线性的电压信号；电压显示模块，基于频率电压转换模块输出的电压信号显示电压值；转换比例控制模块和频率电压转换模块，用于根据无刷直流电机的极对数控制频率电压转换比例。本发明专利技术直接利用无刷直流电机中的霍尔传感器带有的转速信息，实现对无刷直流电机转速的实时显示，有效判断无刷直流电机的运行状态。

Speed measuring device of BLDCM and its application

【技术实现步骤摘要】
无刷直流电机转速测量装置及其使用方法
本专利技术涉及一种无刷直流电机转速测量装置。更具体地讲，涉及一种将无刷直流电机的转速信息线性地转换成电压信号的无刷直流电机转速测量装置。
技术介绍
无刷直流电机是一种永磁同步电机，具有效率高，响应快，噪音小等优点。因此，无刷直流电机已经在越来越多的行业广泛应用。目前市面上无刷直流电机的驱动器大都不带转速指示转置，这使得无刷直流电机安装之后无法直观地测量到实时转速，进而无法判断无刷直流电机的工作状态。为了解决这一个问题，现有的做法是在无刷直流电机的转轴上增加传感器实现测速或者在转轴上贴反光纸再用光电测速仪测量，但是前者增加不必要的硬件成本和施工难度，后者会带来较大的转速测量误差。而无刷直流电机中的霍尔传感器带有转速信息，基于此，可以利用频率电压转换芯片，设计一个结构简易、方便使用的无刷直流电机转速测量装置。
技术实现思路
本专利技术提供了一种无刷直流电机的转速测量装置及使用方法，以解决现有生产中无刷直流电机安装之后测速难的问题。本专利技术提供了一种无刷直流电机转速测量装置，包括接口模块、频率电压转换模块、电压显示模块、转换比例控制模块，其中：所述接口模块与所述频率电压转换模块相连，所述接口模块用于接入无刷直流电机的霍尔传感器信号；所述频率电压转换模块与所述电压显示模块相连，所述频率电压转换模块用将无刷直流电机的霍尔传感器信号转化成线性的电压信号；所述电压显示模块，基于所述频率电压转换模块输出的电压信号显示电压值；转换比例控制模块和所述频率电压转换模块，用于根据无刷直流电机的极对数控制频率电压转换比例。可选地，所述接口模块包括接线端子J1以及接线端子J2；所述频率电压转换模块包括频率电压转换芯片U1、直流电源VDC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、可调电阻Rt、电容C1、电容C2以及电容C3；所述电压显示模块为电压表，其中：所述频率电压转换芯片U1包括8个引脚，所述频率电压转换芯片U1的1号引脚，用于电流输出，分别和所述电阻R1的一端以及所述电容C1的一端相连；所述频率电压转换芯片U1的2号引脚，用来输入基准电流，与所述电阻R2的一端相连；所述电阻R2的另一端和所述可调电阻Rt接入端的1号引脚相连；所述频率电压转换芯片U1的5号引脚，用于接入RC定时电路，分别和所述电阻R3的一端以及所述电容C2的一端相连；所述频率电压转换芯片U1的6号引脚，用来输入电压阈值，分别和所述电阻R4的一端以及所述电容C3的一端相连；所述频率电压转换芯片U1的7号引脚，用来控制比较输入，分别和所述电阻R5的一端以及所述电阻R6的一端相连；所述直流电源VDC1的正极分别和所述电阻R3的另一端、所述电阻R4的另一端、所述电阻R5的另一端以及所述频率电压转换芯片U1的8号引脚相连，所述频率电压转换芯片U1的8号引脚用来供源；所述直流电源VDC1的负极分别和所述电阻R1的另一端、所述电阻R6的另一端、所述可调电阻Rt接入端的2号引脚、所述电容C1的另一端以及所述频率电压转换芯片U1的3、4号引脚相连，所述频率电压转换芯片U1的3号引脚用来频率输出，所述频率电压转换芯片U1的4号引脚用来接地；所述接线端子J1和所述电容C3的另一端相连，所述接线端子J2和所述直流电源VDC1的负极相连；所述电压表跨接在所述频率电压转换芯片U1的1号引脚和直流电源VDC1的负极之间；可调电阻Rt调节端的3号引脚与所述转换比例控制模块连接。可选地，所述电阻R1和所述电容C1的选值满足如下公式：其中，r1为电阻R1的阻值，单位为：Ω；c1为电容C1的容值，单位为：F。可选地，所述频率电压转换芯片U1的型号为LM331，所述可调电阻Rt的型号为MAX5407。本专利技术提供了一种无刷直流电机转速测量装置的使用方法，包括如下步骤：步骤一：通过转换比例控制模块调节频率电压转换模块的电压转换比例；步骤二：将待测无刷直流电机的霍尔传感器信号通过接口模块接入无刷直流电机转速测量装置；步骤三：通过电压显示模块获取无刷直流电机转速。可选地，所述步骤一具体方法为：转换比例控制模块根据设置的无刷直流电机的极对数，调节频率电压转换模块中的可调电阻Rt的阻值，通过改变可调电阻Rt的阻值调节频率电压转换模块的电压转换比例。可选地，所述步骤三中通过电压显示模块获取无刷直流电机转速的具体公式如下：其中，ω为刷直流电机转速；r1为电阻R1的阻值；r2为电阻R2的阻值；r3为电阻R3的阻值；rt为可调电阻Rt的阻值；c2为电容C2的容值；p为无刷直流电机的极对数；Vout为电压表的数值。可选地，可调电阻Rt的阻值rt、无刷直流电机的极对数p和电阻R2的阻值r2满足如下公式：rt＝7×103×p-r2其中，rt为可调电阻Rt的阻值；p为无刷直流电机的极对数；r2为电阻R2的阻值；“7×103”为无刷直流电机的极对数和可调电阻Rt的阻值转化的比例。本专利技术至少包括以下有益效果：1、本专利技术在不使用额外转速传感器的情况下，利用采集无刷直流电机中霍尔传感器的信号来获取转速信息，大大提高了转速测试装置测量数据的稳定性和精确度。2、本专利技术采用的无刷直流电机测速装置，具有成本低且安装调试方便等特点，尤其适用于测量空间有限或传感器不便安装等状况。3、本专利技术通过转换比例控制模块和可调电阻实现对电压转换比例的调节，实现了对不同极对数的无刷直流电机的测试，而且电压与转速的对应关系不受极对数的影响，可以通过电压值直观的看出不同极对数的无刷直流电机的转速情况，装置适应性强、操作简便。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1为本专利技术具体实施中一种无刷直流电机转速测量装置的电路示意图；图2为本专利技术具体实施中一种无刷直流电机转速测量装置的电容充放电输出波形图；图3为本专利技术具体实施中一种无刷直流电机转速测量装置的电压转速指示示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种无刷直流电机转速测量装置，包括接口模块、频率电压转换模块、电压显示模块、转换比例控制模块，其中：接口模块与频率电压转换模块相连，接口模块用于接入无刷直流电机的霍尔传感器信号；频率电压转换模块与电压显示模块相连，频率电压转换模块用将无刷直流电机的霍尔传感器信号转化成线性的电压信号并在电压显示模块作转速指示；转换比例控制模块和频率电压转换模块，用于根据无刷直流电机的极对数控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无刷直流电机转速测量装置，其特征在于，包括：接口模块、频率电压转换模块、电压显示模块、转换比例控制模块，/n所述接口模块与所述频率电压转换模块相连，所述接口模块用于接入无刷直流电机的霍尔传感器信号；/n所述频率电压转换模块与所述电压显示模块相连，所述频率电压转换模块用将无刷直流电机的霍尔传感器信号转化成线性的电压信号；/n所述电压显示模块，基于所述频率电压转换模块输出的电压信号显示电压值；/n所述转换比例控制模块和所述频率电压转换模块，用于根据无刷直流电机的极对数控制频率电压转换比例。/n

【技术特征摘要】
1.一种无刷直流电机转速测量装置，其特征在于，包括：接口模块、频率电压转换模块、电压显示模块、转换比例控制模块，
所述接口模块与所述频率电压转换模块相连，所述接口模块用于接入无刷直流电机的霍尔传感器信号；
所述频率电压转换模块与所述电压显示模块相连，所述频率电压转换模块用将无刷直流电机的霍尔传感器信号转化成线性的电压信号；
所述电压显示模块，基于所述频率电压转换模块输出的电压信号显示电压值；
所述转换比例控制模块和所述频率电压转换模块，用于根据无刷直流电机的极对数控制频率电压转换比例。


2.如权利要求1所述的无刷直流电机转速测量装置，其特征在于，所述接口模块包括接线端子J1以及接线端子J2；所述频率电压转换模块包括频率电压转换芯片U1、直流电源VDC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、可调电阻Rt、电容C1、电容C2以及电容C3；所述电压显示模块为电压表，其中：
所述频率电压转换芯片U1包括8个引脚，所述频率电压转换芯片U1的1号引脚，用于电流输出，分别和所述电阻R1的一端以及所述电容C1的一端相连；所述频率电压转换芯片U1的2号引脚，用来输入基准电流，与所述电阻R2的一端相连；所述电阻R2的另一端和所述可调电阻Rt接入端的1号引脚相连；所述频率电压转换芯片U1的5号引脚，用于接入RC定时电路，分别和所述电阻R3的一端以及所述电容C2的一端相连；所述频率电压转换芯片U1的6号引脚，用来输入电压阈值，分别和所述电阻R4的一端以及所述电容C3的一端相连；所述频率电压转换芯片U1的7号引脚，用来控制比较输入，分别和所述电阻R5的一端以及所述电阻R6的一端相连；所述直流电源VDC1的正极分别和所述电阻R3的另一端、所述电阻R4的另一端、所述电阻R5的另一端以及所述频率电压转换芯片U1的8号引脚相连，所述频率电压转换芯片U1的8号引脚用来供源；所述直流电源VDC1的负极分别和所述电阻R1的另一端、所述电阻R6的另一端、所述可调电阻Rt接入端的2号引脚、所述电容C1的另一端以及所述频率电压转换芯片U1的3、4号引脚相连，所述频率电压转换芯片U1的3号引脚用来频率输出，所述频率电压转换芯片U1的4号引脚用来接地；所述接线端子J1和所述电容C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩陈，刘圣亚，魏海峰，张懿，李垣江，刘维亭，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32