一种利用离心力测量转速的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用离心力测量转速的方法及装置，涉及转速测量技术领域，其中装置包括两个悬臂梁、两个应变片和转速计算控制器；两个悬臂梁对称固定于转轴的径向两侧表面；两个悬臂梁在转轴旋转时产生微形变；两个应变片分别粘贴于两个悬臂梁的悬空臂表面；两个应变片根据微形变产生电阻信号；转速计算控制器与两个应变片相连；转速计算控制器根据电阻信号计算转轴转速。通过对称设置的两个应变片可抵消重力对测量结果的影响，提高转速测量的精度。的精度。的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种利用离心力测量转速的方法及装置


[0001]本专利技术涉及测量物体转速
，特别是涉及一种利用离心力测量转速的方法及装置。

技术介绍

[0002]转速测量在各个
应用广泛。现有转速测量方式包括：利用霍尔元件、电磁元件或光电元件获取转轴转动周期内的脉冲数，根据脉冲数计算转轴转速。还包括利用机械式仪表测量转轴离心力的方式测量转轴转速，但是在测量非竖直放置的转轴转速时，机械式仪表中的应变片会受到重力的影响导致测量结果会出现一定的误差，转轴的转速越低测量结果的误差就越大。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种利用离心力测量转速的方法及装置，用以解决传统机械式仪表在测量非竖直放置的转轴转速时会受到重力的影响导致测量结果精确度低的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种利用离心力测量转速的装置，包括：两个悬臂梁、两个应变片和转速计算控制器；
[0006]两个悬臂梁对称固定于转轴的径向两侧表面；两个悬臂梁在转轴旋转时产生微形变；
[0007]两个应变片分别粘贴于两个悬臂梁的悬空臂表面；两个应变片根据微形变产生电阻信号；
[0008]转速计算控制器与两个应变片相连；转速计算控制器根据电阻信号计算转轴转速。
[0009]可选的，两个应变片与若干固定电阻构成信号测量电路，信号测量电路与转速计算控制器连接。
[0010]可选的，转速计算控制器包括信号调理单元、微控制单元以及信号输出单元；
[0011]测量电路与信号调理单元连接；测量电路用于测量电压信号；
[0012]信号调理单元与微控制单元连接；信号调理单元用于对电压信号进行调理；
[0013]微控制单元与信号输出单元连接；微控制单元用于根据电压信号计算转轴的转速；信号输出单元用于将微控制单元计算的转轴的转速输出至外部智能设备。
[0014]可选的，两个悬臂梁对称固定于转轴的径向两侧表面的固定方式包括焊接、铆接或螺丝固定。
[0015]可选的，转速计算控制器固定于转轴的表面，转速计算控制器的固定方式包括粘贴、绑带、或螺丝固定。
[0016]可选的，信号测量电路包括：三个固定电阻和两个应变片电阻；
[0017]第一固定电阻的一端连接第一应变片电阻的一端；
[0018]第一应变片电阻的另一端连接第二应变片电阻的一端；
[0019]第二应变片电阻的另一端连接第三固定电阻的一端；
[0020]第三固定电阻的另一端连接第二固定电阻的一端；
[0021]第二固定电阻的另一端连接第一固定电阻的另一端；
[0022]第一固定电阻和第一应变片电阻之间为励磁电压输入端；
[0023]第三固定电阻和第二固定电阻之间为励磁电压输出端；
[0024]第一固定电阻和第二固定电阻之间为第一电压信号测量端；
[0025]第三固定电阻和第二应变片电阻之间为第二电压信号测量端；
[0026]励磁电压输入端、励磁电压输出端、第一电压信号测量端和第二电压信号测量端分别与信号调理单元连接。
[0027]本专利技术还提供一种利用离心力测量转速的方法，包括：
[0028]采集在转轴表面对称设置的两个应变片的电阻信号对应的电压信号；
[0029]利用标定好的转速计算控制器根据电压信号与转轴转速之间的关系计算转轴转速。
[0030]可选的，转速控制器的标定方法包括：
[0031]建立需要测量的电压信号与励磁电压信号和应变片电阻之间的函数关系表达式；
[0032]分别确定转轴不旋转以及转轴转速已知时的电压信号；
[0033]根据转轴不旋转以及转轴转速已知时的电压信号确定转轴转速与电压信号之间的函数关系表达式。
[0034]可选的，需要测量的电压信号与励磁电压信号和应变片电阻之间的函数关系表达式如下：
[0035][0036]其中，Vs表示励磁电压，R1、R2、R3分别表示固定电阻，R4表示第一应变片电阻，R5表示第二应变片电阻，Ve表示需要测量的电压信号。
[0037]可选的，转轴转速与电压信号之间的函数关系表达式如下：
[0038][0039]其中，S表示转轴转速，K表示固定常数，V表示需要测量的电压信号，V0表示转轴不旋转时的电压信号。
[0040]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开了一种利用离心力测量转速的方法及装置，其中装置包括两个悬臂梁、两个应变片和转速计算控制器。两个悬臂梁对称固定于转轴的径向两侧表面，在转轴旋转时，两个悬臂梁会产生微形变。两个应变片分别粘贴于两个悬臂梁的悬空臂表面，两个应变片根据悬臂梁的微形变产生电阻信号。转速计算控制器与两个应变片相连，所述转速计算控制器根据两个应变片产生的电阻信号计算转轴转速。由于两个悬臂梁对称设置在转轴的径向两侧表面，使得转轴在任意角度位置时，两个悬臂梁上的应变片受到重力的影响都是相反的。这样会抵消重力对采集信号的影响，提高装置的测量精度。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1为本专利技术实施例1公开的一种利用离心力测量转速的装置的结构示意图；
[0043]图2为本专利技术实施例1公开的转速计算控制器的电路连接模块示意图。
[0044]符号说明：1
‑
转轴、2,4
‑
应变片、3,5
‑
悬臂梁、6,7
‑
悬空臂。
具体实施方式
[0045]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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
[0046]本专利技术的目的是提供一种利用离心力测量转速的方法及装置，用以解决传统机械式仪表在测量非竖直放置的转轴转速时会受到重力的影响导致测量结果精确度低的问题。
[0047]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0048]实施例1
[0049]传统利用离心力测量转轴1转速的机械式仪表会受到重力的影响导致测量结果精度偏低。为此，本实施例提供一种新的利用离心力测量转速的装置。如图1所示，该装置包括：两个悬臂梁3、5、两个应变片2、4和转速计算控制器。
[0050]其中，两个悬臂梁3、5对称固定于转轴1的径向两侧表面；两个悬臂梁3、5在转轴1旋转时产生微形变；两个应变片2、4分别粘贴于两个悬臂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于，包括：两个悬臂梁、两个应变片和转速计算控制器；所述两个悬臂梁对称固定于转轴的径向两侧表面；所述两个悬臂梁在转轴旋转时产生微形变；所述两个应变片分别粘贴于所述两个悬臂梁的悬空臂表面；所述两个应变片根据所述微形变产生电阻信号；所述转速计算控制器与所述两个应变片相连；所述转速计算控制器根据所述电阻信号计算转轴转速。2.根据权利要求1所述的一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于：两个所述应变片与若干固定电阻构成信号测量电路，所述信号测量电路与所述转速计算控制器连接。3.根据权利要求2所述的一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于：所述转速计算控制器包括信号调理单元、微控制单元以及信号输出单元；所述测量电路与所述信号调理单元连接；所述测量电路用于测量电压信号；所述信号调理单元与所述微控制单元连接；所述信号调理单元用于对所述电压信号进行调理；所述微控制单元与所述信号输出单元连接；所述微控制单元用于根据所述电压信号计算转轴的转速；所述信号输出单元用于将微控制单元计算的转轴的转速输出至外部智能设备。4.根据权利要求1所述的一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于：所述两个悬臂梁对称固定于转轴的径向两侧表面的固定方式包括焊接、铆接或螺丝固定。5.根据权利要求1所述的一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于：所述转速计算控制器固定于所述转轴的表面，所述转速计算控制器的固定方式包括粘贴、绑带、或螺丝固定。6.根据权利要求2所述的一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于，所述信号测量电路包括：三个固定电阻和两个应变片电阻；第一固定电阻的一端连接第一应变片电阻的一端；所述第一应变片电阻的另一端连接第二应变片电阻的一端；所述第二应变片电阻的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：华文博，朱小明，薛荣喜，柏庆先，严金国，
申请(专利权)人：镇江明润信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：