本實(shí)用新型涉及到一種電氣檢測(cè)裝置,尤其是涉及一種基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置,主要用于對(duì)牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測(cè);屬于電機(jī)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
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在眾多的數(shù)字式轉(zhuǎn)速傳感器中,因霍爾傳感器具有無(wú)觸點(diǎn)、長(zhǎng)壽命、高可靠性、無(wú)火花、無(wú)自激振蕩、溫度性能好、抗污染能力強(qiáng)、構(gòu)造簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、體積小、耐沖擊等優(yōu)點(diǎn),所以選用霍爾效應(yīng)接近式傳感器作為自動(dòng)控制系統(tǒng)中電機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器的十分普遍。該傳感器是開(kāi)關(guān)元件,直接輸出為脈沖頻率信號(hào),但是由于存在電磁噪聲干擾,必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,從而提高采集準(zhǔn)確度和抗干擾能力。處理后的信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的方波信號(hào),將該信號(hào)傳輸?shù)紸T89C52單片機(jī)上,再經(jīng)過(guò)相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),就可以通過(guò)LED顯示電路顯示出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
目前用于機(jī)車牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器大多是采用磁場(chǎng)感應(yīng)擾動(dòng)技術(shù),利用穿過(guò)霍爾元件磁力線(磁場(chǎng))瞬間變動(dòng),由霍爾傳感器檢測(cè)到磁場(chǎng)的變動(dòng)(相位、磁阻值),而產(chǎn)生激勵(lì)脈沖電勢(shì);電路放大將感應(yīng)出來(lái)德?tīng)柸跣盘?hào)進(jìn)行放大整形將正弦波轉(zhuǎn)速信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖波轉(zhuǎn)速信號(hào);只是由于受安裝空間約束,現(xiàn)有的機(jī)車牽引電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器都是采用單電源兩通道傳感器A通道超前B通道90○霍爾傳感器,檢測(cè)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定,且安裝在牽引電機(jī)內(nèi);由于牽引電機(jī)是一個(gè)大功率電磁系統(tǒng),受操作工況及開(kāi)關(guān)等影響電磁感應(yīng)強(qiáng)烈,所以很容易在操作過(guò)電壓等影響下感應(yīng)導(dǎo)致霍爾傳感器電路損壞,因此仍有必要加以改進(jìn)。
通過(guò)專利檢索沒(méi)發(fā)現(xiàn)有與本實(shí)用新型相同技術(shù)的專利和非專利文獻(xiàn)報(bào)道,與本實(shí)用新型有一定關(guān)系的專利和論文主要有以下幾個(gè):
1、專利號(hào)為CN201220725289.X, 名稱為“一種基于霍爾傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬裝置”的實(shí)用新型專利,該專利公開(kāi)了一種基于霍爾傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬裝置,至少包括電機(jī),在電機(jī)設(shè)置在支架上方,電機(jī)的一端連接有信號(hào)盤,信號(hào)盤的上方連接有傳感器,傳感器再依次與整形電路和示波器相連。
2、專利號(hào)為CN201310384367.3, 名稱為“一種直流無(wú)刷三相霍爾傳感器電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路”的發(fā)明專利,該專利公開(kāi)了一種直流無(wú)刷三相霍爾傳感器電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路,該電路包括:霍爾感應(yīng)模塊、轉(zhuǎn)向選擇模塊、主IC控制模塊、線圈驅(qū)動(dòng)模塊、轉(zhuǎn)速控制模塊以及電流采樣模塊;所述霍爾感應(yīng)模塊的輸出端、轉(zhuǎn)向選擇模塊的輸出端和電流采樣模塊的輸出端與主IC控制模塊電性連接;線圈驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端、轉(zhuǎn)速控制模塊的輸入端與主IC控制模塊電性連接并由主IC控制模塊控制轉(zhuǎn)速。根據(jù)電流采樣模塊、轉(zhuǎn)向選擇模塊和霍爾感應(yīng)模塊提供的電路信息,主IC控制模塊驅(qū)動(dòng)線圈實(shí)現(xiàn)電機(jī)的控制,使得電機(jī)的控制方便、調(diào)速穩(wěn)定。
3、作者,趙樹(shù)磊、謝吉華、劉永鋒, 于2008年《江蘇電器》第10期所發(fā)表的名稱為“基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置”的論文,該論文公開(kāi)了一種利用霍爾傳感器,設(shè)計(jì)一種電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置并提出相應(yīng)的測(cè)速算法;還設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路,將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的 TTL 電平,便于AT89C52單片機(jī)的計(jì)數(shù)運(yùn)算,并通過(guò)74LS164 寄存器將轉(zhuǎn)速信號(hào)顯示在 LED 上。
4、作者,王福安, 于1998年《內(nèi)燃機(jī)車》第6期所發(fā)表的名稱為“東風(fēng)4型機(jī)車測(cè)速電機(jī)改用霍爾傳感器的探討”的論文,該論文公開(kāi)了一種利用霍爾式脈沖速度傳感器對(duì)機(jī)車車輪旋轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)數(shù),在軸箱蓋上安裝數(shù)字化或按模擬原理工作的發(fā)生器,車輪每轉(zhuǎn)一周,發(fā)生器輸出一定數(shù)量的脈沖方波信號(hào),然后對(duì)發(fā)生器輸出的信號(hào)計(jì)數(shù)。以此對(duì)東風(fēng)4型機(jī)車的電機(jī)進(jìn)行測(cè)速。
上述這些專利和論文雖說(shuō)都涉及到了利用霍爾傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)速,但仔細(xì)分析可以發(fā)現(xiàn)這些專利和論文并沒(méi)有正真解決目前采用單電源兩通道傳感器A通道超前B通道90○霍爾傳感器進(jìn)行檢測(cè)所存在的問(wèn)題,因此仍將出現(xiàn)前面所述的一些問(wèn)題,仍有待進(jìn)一步加以改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有單電源兩通道傳感器A通道超前B通道90○霍爾傳感器進(jìn)行檢測(cè)所存在的問(wèn)題,提出一種新的基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置,該霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置可以進(jìn)一步增強(qiáng)檢測(cè)的穩(wěn)定性,而且體積小,便于安裝,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)更換。
為了達(dá)到這一目的,本實(shí)用新型提供了一種基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置,包括一個(gè)單片差分霍爾效應(yīng)傳感器,單片差分霍爾效應(yīng)傳感器有兩個(gè)霍爾元件,由兩個(gè)霍爾元件組成一個(gè)差分內(nèi)部模擬電壓,經(jīng)AGC自動(dòng)增益控制,輸出數(shù)字精密信號(hào);兩個(gè)霍爾元件安裝在同一個(gè)傳感器外殼內(nèi),同時(shí)接觸電機(jī)的轉(zhuǎn)軸測(cè)量點(diǎn),通過(guò)傳感器外殼上的安裝孔安裝到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸測(cè)量點(diǎn)。
進(jìn)一步地,所述的AGC自動(dòng)增益控制模塊直接安裝在兩個(gè)霍爾元件所在的同一個(gè)傳感器外殼的后面,AGC自動(dòng)增益控制模塊后面接傳感器信號(hào)線。
進(jìn)一步地,所述的傳感器信號(hào)線通過(guò)插拔式連接器與外界信號(hào)接收裝置通信。
進(jìn)一步地,所述的插拔式連接器采用10芯連接器。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型在不改變?cè)惭b位置與傳感器體積的前提下,由單電源兩通道,做成“熱備二式”雙電源四通道,連接器采用10芯(YGC-18S10PB/I,防護(hù)等級(jí)做到IP68);這樣有如下一些好處:
1)抗磁偏置變化的可靠性增強(qiáng);
2)可實(shí)現(xiàn)抗振動(dòng)的小型信號(hào)鎖定;
3)使用增益調(diào)整和偏置調(diào)整電路實(shí)現(xiàn)較大的工作氣隙;
4)可實(shí)現(xiàn)高可靠性的單芯片感測(cè)IC;
5)較小的機(jī)械尺寸;
6)已優(yōu)化霍爾IC磁系;
7)快速啟動(dòng);
8)欠壓鎖定(UVLO)。
附圖說(shuō)明:
圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例一
如附圖1所示,一種基于霍爾傳感器的電機(jī)測(cè)速裝置,包括一個(gè)單片差分霍爾效應(yīng)傳感器1,單片差分霍爾效應(yīng)傳感器1有兩個(gè)霍爾元件2,由兩個(gè)霍爾元件2組成一個(gè)差分內(nèi)部模擬電壓,經(jīng)AGC自動(dòng)增益控制,輸出數(shù)字精密信號(hào);兩個(gè)霍爾元件2安裝在同一個(gè)傳感器外殼4內(nèi),同時(shí)接觸電機(jī)的轉(zhuǎn)軸測(cè)量點(diǎn),通過(guò)傳感器外殼4上的安裝孔5安裝到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸測(cè)量點(diǎn)。
進(jìn)一步地,所述的AGC自動(dòng)增益控制模塊3直接安裝在兩個(gè)霍爾元件所在的同一個(gè)傳感器外殼4的后面,AGC自動(dòng)增益控制模塊3后面接傳感器信號(hào)線6。
進(jìn)一步地,所述的傳感器信號(hào)線6通過(guò)插拔式連接器7與外界信號(hào)接收裝置通信。
進(jìn)一步地,所述的插拔式連接器7采用10芯連接器。
上述所列實(shí)施例,只是結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述;顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
本實(shí)用新型在不改變?cè)惭b位置與傳感器體積的前提下,由單電源兩通道,做成“熱備二式”雙電源四通道,連接器采用10芯(YGC-18S10PB/I,防護(hù)等級(jí)做到IP68);這樣有如下一些好處:
1、輸出功率強(qiáng)大可以連接100M電纜無(wú)信號(hào)損失,可以驅(qū)動(dòng)47Ω阻抗以上負(fù)載。
2、雙路電源組成熱備二式系統(tǒng),有效提高抗干擾能力防止電磁兼容系統(tǒng)損壞。
3、有強(qiáng)大的防接錯(cuò)系統(tǒng)能達(dá)到電源反接與錯(cuò)接為110V時(shí)起到保護(hù),并能保護(hù)電磁過(guò)電壓系統(tǒng)超負(fù)荷損壞。瞬時(shí)過(guò)電壓功率可達(dá)5KW。
全國(guó)獨(dú)特的同樣體積下(PCB電路尺寸1.3CM×4.8CM)具有四通道互差90○的霍爾電機(jī)傳感器。