本發(fā)明涉及轉速測量技術領域，具體涉及一種應用在農機設備的非接觸式的轉速測量裝置。

背景技術：

伴隨著農業(yè)的機械腳步，越來越多的農機設備得以應用，監(jiān)測農機工作狀態(tài)的智能設備也得以廣泛使用。但由于農機的機械化水平落后于電子信息化水平，使得農機的各種工況信息需要輔助以各種傳感器技術才能得以實現，目前廣泛應用的有無線通訊技術，衛(wèi)星定位導航技術，加速度計測量傾角等，但對于拖拉機動力輸出總成的功率轉速等測量仍未空白(動力輸出總成掛載各種農具進行作業(yè))；同時，拖拉機動力輸出總成一直暴露在外部，作業(yè)時高速轉動，使用環(huán)境惡劣，常年受泥土，灰塵，雨水等侵蝕；因此，想要檢測總成的轉速得知它的工作狀態(tài)，則需要一種非接觸式檢測輸出總成轉速的裝置。

市面上現有的農機監(jiān)測設備基本沒有涵蓋動力輸出總成的轉速測量，現有的轉速測量主要有：1、機械齒輪測量形式，測量結果準確，但測量結果只能在機械儀表顯示，無法數字化。而且設計農機改造過程，改造與安裝過程復雜而低效，成本高；2、紅外測量形式，通過在輸出軸上抱死六面或其他多面螺絲，采用紅外直接照射螺絲面，通過計量紅外反射的回波與時間來計量轉速；這種測量方式好處是原理簡單，實現簡單，但受紅外測量原理限制，只能在優(yōu)良的工況環(huán)境下使用，受環(huán)境影響大，如揚塵，泥水等遮蔽，會較大的影響紅外傳感器的使用效能，即使用環(huán)境對測量結果又很大的影響；故需要一種能夠對抗惡劣使用場景的非接觸式測量轉速的裝置。

技術實現要素：

針對上述問題中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種非接觸式的轉速測量裝置。

本發(fā)明公開了一種非接觸式的轉速測量裝置，包括：

轉動圓盤，所述轉動圓盤安裝在農機設備的動力輸出總成上；

所述轉動圓盤的圓周上安裝有一個或多個磁鋼，所述磁鋼轉動路徑的正上方或正下方設有霍爾傳感器，所述霍爾傳感器與檢測主控板相連，所述檢測主控板與電源相連。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述檢測主控板包括：根據所述霍爾傳感器輸出的數據脈沖計算轉動圓盤轉速的單片機系統(tǒng)；

所述單片機系統(tǒng)上連接有液晶屏、串行接口、GPRS模塊、GPS模塊、FLASH和指示燈；

所述GPRS模塊與SIM卡相連。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述單片機系統(tǒng)為單片機最小系統(tǒng)，其包括：單片機；

所述單片機上連接有調試接口、JTAG接口、晶振和復位電路。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述霍爾傳感器是由穩(wěn)壓器、霍爾元件、差分放大器、斯密特觸發(fā)器和輸出級組成的開關型霍爾傳感器。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述霍爾傳感器與所述磁鋼的間距為1～2cm。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

1、適用于各種惡劣環(huán)境使用，對使用環(huán)境不敏感；

2、測量結果準確；

3、安裝方便，對比機械測量形式，能節(jié)約較多成本。

4、數字化輸出數據，便于集成。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實施例公開的非接觸式的轉速測量裝置的結構圖；

圖2為圖1中檢測主控板的系統(tǒng)框架圖；

圖3為圖2中單片機系統(tǒng)的框架圖。

圖中：

1、霍爾傳感器；2、磁鋼；3、轉動圓盤；4、檢測主控板；5、單片機系統(tǒng)；6、液晶屏；7、串行接口；8、GPRS模塊；9、SIM卡；10、GPS模塊；11、FLASH；12、指示燈；13、電源。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明提供一種非接觸式的轉速測量裝置，其為了能在惡劣的使用環(huán)境中，以低成本，易安裝的方式，準確測量出農機轉動輸出總成結構的精確轉速，并且數字化轉速信息，以便于信息化的了解農機的動力輸出情況，并結合其他信息系統(tǒng)對農機機器工況有個統(tǒng)一的了解。

本發(fā)明的非接觸式的轉速測量裝置主要利用的物理原理為霍爾效應。

霍爾效應：當電流垂直于外磁場通過導體時，載流子發(fā)生偏轉，垂直于電流和磁場的方向會產生一附加磁場，從而在導體的兩端產生電勢差，這一現象就是霍爾效應，這個電勢差即為霍爾電勢差，霍爾效應應使用左手定則判斷。

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述：

如圖1、2所示，本發(fā)明提供一種非接觸式的轉速測量裝置，包括：霍爾傳感器1、磁鋼2、轉動圓盤3、檢測主控板4和電源13；

本發(fā)明的轉動圓盤3安裝在農機設備的動力輸出總成上，動力輸出總成每轉動一周，對應的轉動圓盤轉動一周。在轉動圓盤3的圓周上安裝有一個或多個磁鋼2，安裝一個磁鋼可用于測量動力輸出總成是否工作，安裝多個磁鋼2可精確計算轉動圓盤3的轉速。

本發(fā)明在磁鋼2轉動路徑的正上方或正下方設有用于輸出數據脈沖的霍爾傳感器1，霍爾傳感器1不隨轉動圓盤3的轉動而轉動；霍爾傳感器1是由穩(wěn)壓器、霍爾元件、差分放大器、斯密特觸發(fā)器和輸出級組成的開關型霍爾傳感器；線性霍爾元件的輸出信號經差分放大器放大，在經斯密特觸發(fā)器整形成矩形波(開關信號)輸出。

本發(fā)明的霍爾傳感器1與檢測主控板4相連，檢測主控板4與電源13相連；檢測主控板4根據霍爾傳感器1輸出的數據脈沖計算轉動圓盤3的轉速；電源13為檢測主控板4和霍爾傳感器1提供電源輸出，其包括PWM電源、LDO電源和電子開關。

如圖2所示，本發(fā)明的檢測主控板4包括：單片機系統(tǒng)5、液晶屏6、串行接口7、GPRS模塊8、SIM卡9、GPS模塊10、FLASH11和指示燈12，單片機系統(tǒng)5上連接有液晶屏6、串行接口7、GPRS模塊8、GPS模塊10、FLASH11和指示燈12，GPRS模塊8與SIM卡9相連。其中：如圖3所示，單片機系統(tǒng)5為單片機最小系統(tǒng)，其根據霍爾傳感器1輸出的數據脈沖計算轉動圓盤3的轉速；單片機系統(tǒng)5包括：單片機、調試接口、JTAG接口、晶振和復位電路，單片機分別與調試接口、JTAG接口、晶振和復位電路相連。液晶屏6用于顯示轉速，串行接口7可實現霍爾傳感器1與單片機系統(tǒng)5的連接，GPRS模塊8和SIM卡9可將單片機系統(tǒng)5計算得到的轉速傳輸給農機其它信息系統(tǒng)，結合其他信息系統(tǒng)對農機機器工況有個統(tǒng)一的了解；GPS模塊10用于實現農機的精確定位，FLASH11提供存儲功能，指示燈12可用于指示農機的工作狀態(tài)。

優(yōu)選的，本發(fā)明的霍爾傳感器1與磁鋼2的間距為1～2cm。

優(yōu)選的，本發(fā)明的單片機通過UART接口擴展1個EMMC卡盒，內置EMMC，容量最大支持8GB，用于不啟用GPRS時存放監(jiān)測數據；

GPS模塊采用串行接口連接，模塊通過細同軸電纜連接殼體外部的天線，以滿足射頻信號收發(fā)的需要。

檢測主控板4供電電壓DC 12V或DC 24V，由于被測設備啟動時可能會產生高壓電脈沖，因此可在電源輸入端設計電源保護電路，保護深松檢測主控板在啟動時免受高壓打擊而損壞。

本發(fā)明的測量方法：

本發(fā)明在在非磁性材料的轉動圓盤或圓柱邊上粘上磁鋼，霍爾傳感器放在靠近圓盤或圓柱的邊緣處，圓盤或圓柱旋轉一周，霍爾傳感器就輸出一個數據脈沖，檢測主控板可以通過計數脈沖個數與脈沖頻率，計算出圓盤或圓柱轉速。

本發(fā)明的有益效果為：

1、適用于各種惡劣環(huán)境使用，對使用環(huán)境不敏感；

2、測量結果準確；

3、安裝方便，對比機械測量形式，能節(jié)約較多成本。

4、數字化輸出數據，便于集成。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。