低功耗的设备转速感测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了低功耗的设备转速感测系统。设备转速感测系统包括处于通讯连接的转速传感单元和信号处理及无线传输单元，其中，转速传感单元配置成感应设备的漏磁场的磁信号并将其转换成模拟电信号，并将模拟电信号传输至信号处理及无线传输单元；其中，信号处理及无线传输单元包括整形电路、微控制器单元和无线传输模块；整形电路配置成将来自转速传感单元的模拟电信号整形为方波信号；微控制器单元配置成处于常休眠状态，并且在检测到方波的上升沿或下降沿时被触发唤醒以记录数据，随后休眠，直到检测到下一个方波的上升沿或下降沿时被再次触发唤醒。时被再次触发唤醒。时被再次触发唤醒。

【技术实现步骤摘要】
低功耗的设备转速感测系统


[0001]本技术涉及设备转速感测领域，更具体而言，本技术涉及低功耗的电机转速感测系统。

技术介绍

[0002]在设备工况尤其是电机运行状态的感测领域中，一个很重要的环节就是电机运行时的转速的实时测量，即利用传感器感测电机，对电机转子转动时的一些参数的周期性变化进行测量以获得电机的实时转速。现有的设备转速感测系统中所涉及的感测技术多使用电涡流接近开关转换器，该电涡流接近开关转换器由电感线圈、电容以及晶体管组成振荡器，并产生一个交变磁场，当有金属物体接近该交变磁场时，就会在金属物体内产生涡电流，从而导致振荡停止。这种变化被后级放大处理后，转换成晶体管开关信号输出，再通过检测脉冲信号从而测量转速。
[0003]目前，电涡流式接近开关在实际工程安装应用中存在很大的局限性，主要是需要设备停机、安装导体触发块，并且触发距离调整难度大、故障率高等。此外，接近开关必须安装在旋转部件如转轴上等等特定的位置，因此其安装、调试不方便且带来挑战，如安装调试操作不当，则易损坏，甚至会造成事故。另外，电涡流式接近开关传感器通常需要长距离引线，这也是施工难点和故障点。
[0004]基于以上所述，本技术急需改进的超低功耗的无线电机转速的感测系统及感测方法，以减轻或者甚至消除上述技术缺陷以及其它技术缺点，提高感测系统的鲁棒性、设备和方法的可靠性，提高用户使用、操作和维护的友好性以及安全性，提高成本效率，等等。
[0005]本技术说明书的此
技术介绍
部分中所包括的信息，包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论，仅出于技术参考的目的而被包括在内，并且不被认为是将限制本技术范围的主题。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述以及其他更多的构思，而提出了本技术。
[0007]根据本技术的一方面的构思，采用电机漏磁磁感应原理，可以非接触的放置在非特定的位置安装，能够有效降低安装难度，并且故障率较低，维护成本较少。相比之下，接近开关必须安装在在旋转部件如转轴等特定的位置。
[0008]更具体而言，根据本技术另一方面的构思，提供了一种低功耗的设备转速感测系统，所述设备转速感测系统包括处于通讯连接的转速传感单元和信号处理及无线传输单元，其中，所述转速传感单元配置成感应所述设备的漏磁场的磁信号并将其转换成模拟电信号，并将所述模拟电信号传输至所述信号处理及无线传输单元；其中，所述信号处理及无线传输单元包括整形电路、微控制器单元MCU和无线传输模块；其中，所述整形电路配置成将来自所述转速传感单元的所述模拟电信号整形为方波信号；和其中，所述微控制器单元MCU配置成处于常休眠状态，并且在检测到所述方波的上升沿或下降沿时被触发唤醒以
记录数据，随后休眠，直到检测到下一个所述方波的上升沿或下降沿时被再次触发唤醒。
[0009]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述微控制器单元MCU配置成仅在检测到所述方波的上升沿或下降沿时才被触发唤醒以记录数据，随后立即休眠，直到检测到下一个所述方波的上升沿或下降沿时才被再次触发唤醒。
[0010]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述转速传感单元通过短线缆就近与所述信号处理及无线传输单元处于通讯连接。
[0011]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述转速传感单元和信号处理及无线传输单元定位在能够有效感应到所述设备的漏磁场的位置。
[0012]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述设备是电机，并且所述转速传感单元是磁敏传感器。
[0013]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述转速传感单元设有磁场传感芯片和滤波放大电路，其中，所述磁场传感芯片配置成用于感应所述设备的漏磁场，并将感应到的磁场信号转换成模拟电信号并输出至所述滤波放大电路；并且其中，所述滤波放大电路用于对所述模拟电信号进行滤波和放大，所述转速传感单元将经过所述滤波和放大的模拟电信号输出至所述信号处理及无线传输单元。
[0014]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述MCU配置成记录所述方波的上升沿或下降沿的实时时钟RTC值并计算相邻两次上升沿或下降沿的RTC值的差值，由此进一步计算得到所述设备的转速值。
[0015]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述无线传输模块是配置成发送所述转速相关的数据或指令的无线通讯模块。
[0016]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述滤波放大电路包括依次电连接的高通滤波器、低通滤波器、非线性放大器和积分放大器，其中，所述高通滤波器接收来自所述磁场传感芯片的模拟电信号，所述整形电路接收来自所述积分放大器的放大的模拟信号并将其整形为方波信号，所述微控制器单元接收来自所述方波整形电路的方波信号输入。
[0017]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述无线传输模块选自Zigbee模块、WiFi模块、蓝牙模块、LoRa传输模块，NB 传输模块、Proprietary传输模块、Thread传输模块、Wi
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SUN传输模块、Z
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Wave传输模块和红外通讯模块中的至少一者。
[0018]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述无线通讯模块配置成由所述微控制器单元MCU控制定时启动以进行数据交互，其中，所述定时被设定为使所述无线通讯模块实现低功耗。
[0019]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述转速传感单元与所述信号处理及无线传输单元为一体式的配置。
[0020]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述低功耗的设备转速感测系统自带电池作为工作电源。
[0021]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述转速传感单元和/或所述信号处理及无线传输单元自带工作电源。
[0022]根据所述低功耗的设备转速感测系统的一实施例，所述磁场传感芯片配置成与所述滤波放大电路通讯连接，所述滤波放大电路配置成与所述整形电路通讯连接，所述整形
电路配置成与所述MCU通讯连接，所述MCU配置成与所述无线传输模块通讯连接。
[0023]根据另一方面的构思，还公开了一种利用设备转速感测系统以低功耗的方式执行设备转速感测的方法，所述设备转速感测系统包括处于通讯连接的转速传感单元和信号处理及无线传输单元，其中，所述信号处理及无线传输单元包括整形电路、微控制器单元MCU和无线传输模块；所述方法包括以下步骤：通过所述转速传感单元感应所述设备的漏磁场的磁信号并将其转换成模拟电信号，并将所述模拟电信号传输至所述信号处理及无线传输单元；通过所述整形电路将来自所述转速传感单元的所述模拟电信号整形为方波信号；和在检测到所述方波的上升沿或下降沿时触发唤醒所述微控制器单元MCU记录数据，并且随后令所述微控制器单元MCU立即休眠，直到检测到下一个所述方波的上升沿或下降沿时才再次触发唤醒所述微控制器单元MCU；其中，所述微控制器单元MC本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗的设备转速感测系统，其特征在于，所述设备转速感测系统包括处于通讯连接的转速传感单元和信号处理及无线传输单元，其中，所述转速传感单元配置成感应所述设备的漏磁场的磁信号并将其转换成模拟电信号，并将所述模拟电信号传输至所述信号处理及无线传输单元；其中，所述信号处理及无线传输单元包括整形电路、微控制器单元和无线传输模块；其中，所述整形电路配置成将来自所述转速传感单元的所述模拟电信号整形为方波信号；并且其中，所述微控制器单元配置成处于常休眠状态，并且在检测到所述方波的上升沿或下降沿时被触发唤醒以记录数据，随后休眠，直到检测到下一个所述方波的上升沿或下降沿时被再次触发唤醒。2.根据权利要求1所述的低功耗的设备转速感测系统，其特征在于，其中，所述微控制器单元配置成仅在检测到所述方波的上升沿或下降沿时才被触发唤醒以记录数据，随后立即休眠，直到检测到下一个所述方波的上升沿或下降沿时才被再次触发唤醒。3.根据权利要求1所述的低功耗的设备转速感测系统，其特征在于，所述设备是电机，并且所述转速传感单元是磁敏传感器。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的低功耗的设备转速感测系统，其特征在于，所述转速传感单元设有磁场传感芯片和滤波放大电路，其中，所述磁场传感芯片配置成用于感应所述设备的漏磁场，并将感应到的磁场信号转换成模拟电信号并输出至所述滤波放大电路；并且其中，所述滤波放大电路用于对所述模拟电信号进行滤波和放大，所述转速传感单元将经过所述滤波和放大的模拟电信号输出至所述信号处理及无线传输单元。5.根据权利要求4所述的低功耗的设备转速感测系统，其特征在于，所述微控制器单...

【专利技术属性】
技术研发人员：许凌波，贾维银，黄伟，
申请(专利权)人：安徽容知日新科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：