為60rps)，則喉箍型光電碼盤鏤空個(gè)數(shù)取為16(1000/60 =16.7 )，對(duì)應(yīng)輸出脈沖頻率為960Hz。
[0016]如圖5-8所示，信號(hào)調(diào)理模塊包括以下步驟:
①O?1V電壓輸出:采用LM2917集成式頻率/電壓轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置穩(wěn)壓管以提高電源的穩(wěn)定性。芯片中包含了比較器、充電栗、高增益運(yùn)算放大器，將O?IKHz頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流O?1V電壓信號(hào)，根據(jù)公式(I)與公式(2)，相關(guān)外圍阻容器件參數(shù)設(shè)置如圖5。
[0017]Vo = Vcc * F*C8 *R4* K；(I)
Fmax = leap /( C8 *Vcc );(2)
其中:Vo為轉(zhuǎn)換電壓、Vcc為輸出電壓、F為頻率、C8為電容、R4為電阻、K為運(yùn)放系數(shù)、Icap為電流值;K取典型值為I，Icap取典型值200uA;
根據(jù)凹槽型光耦響應(yīng)頻率參數(shù)(IkHz以上(平均值3kHz))，F(xiàn)max取保守值IKHz;
轉(zhuǎn)換電壓Vo取O?1V，則對(duì)應(yīng)C8取8.3nF，R4取50K。
[0018]②4?20mA電流輸出:采用非隔離系列信號(hào)調(diào)理模塊ZCM4566S，將O?1V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為4?20mA電流信號(hào)輸出，通過(guò)可調(diào)電阻R7進(jìn)行輸出增益調(diào)節(jié)，如圖6。
[0019]③電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)與否開(kāi)關(guān)量輸出:將信號(hào)調(diào)理①節(jié)所調(diào)理的O?1V電壓值，作為差分電壓比較器LM111JG的正相端；調(diào)整可調(diào)電阻R6，分壓可得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)與否的判斷門限閾值SP0_REF，作為比較器的反相端輸入，比較的結(jié)果驅(qū)動(dòng)LED指示燈，并對(duì)外提供開(kāi)關(guān)量輸出；如圖7。
[0020]④電機(jī)轉(zhuǎn)速間接百分比LED指示:綜合性價(jià)比因素，利用三段式數(shù)字顯示直流電壓表，間接指示當(dāng)前速度與額定轉(zhuǎn)速的比值(表頭數(shù)據(jù)*10即為百分比)，如圖8。
[0021]綜上所述，本發(fā)明所述的監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練，提供脈沖、電壓、電流、LED指示等多種信號(hào)輸出方式，各功能部分可根據(jù)系統(tǒng)集成需求進(jìn)行裁減，利用喉箍型光電碼盤及凹槽型光耦提供一種安裝簡(jiǎn)便、性價(jià)比高的單路電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)解決方案，并可方便地與工業(yè)PLC、DCS等系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫集成，具有良好的應(yīng)用推廣價(jià)值。
[0022]以上對(duì)本申請(qǐng)所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本申請(qǐng)的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請(qǐng)的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單路電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:包括電源轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)采集模塊和信號(hào)調(diào)理模塊;所述的電源轉(zhuǎn)換模塊是由寬壓輸入隔離穩(wěn)壓電源通過(guò)LDO穩(wěn)壓器將電源轉(zhuǎn)換為差分電壓比較器所需的電源;所述的寬壓輸入隔離穩(wěn)壓電源采用ZY2424WRBCS-3W電源進(jìn)行DC24V穩(wěn)壓輸出轉(zhuǎn)換，所述的LDO穩(wěn)壓器采用三端穩(wěn)壓器LM7812將DC24V電源轉(zhuǎn)換為差分電壓比較器所需的DC12V電源； 所述的信號(hào)采集模塊是將喉箍型光電碼盤緊固于電機(jī)軸或聯(lián)軸結(jié)上，碼盤鏤空與實(shí)體邊緣部分置于凹槽型光耦的凹槽之間，通過(guò)設(shè)置碼盤鏤空個(gè)數(shù)，使電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下脈沖輸出頻率小于等于IKHz;所述的光耦采用凹槽型光耦EE-SX97;所述的脈沖頻率正比于電機(jī)轉(zhuǎn)速； 所述的信號(hào)調(diào)整模塊在進(jìn)行信號(hào)調(diào)理時(shí)包括以下三個(gè)步驟: 采用集成式頻率/電壓轉(zhuǎn)換器將O?IKHz頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流O?1V電壓信號(hào)； 所述的集成式頻率/電壓轉(zhuǎn)換器采用LM2917，內(nèi)置穩(wěn)壓管以提高電源的穩(wěn)定性，芯片中包含了比較器、充電栗、高增益運(yùn)算放大器； Vo = Vcc * F*C8 *R4* K； Fmax = leap /( C8 *Vcc ); 其中:Vo為轉(zhuǎn)換電壓、Vcc為輸出電壓、F為頻率、C8為電容、R4為電阻、K為運(yùn)放系數(shù)、Icap為電流值，K取典型值為I，Icap取典型值200uA;根據(jù)凹槽型光耦響應(yīng)頻率參數(shù)，F(xiàn)max取保守值IKHz;轉(zhuǎn)換電壓Vo取O?1V，則對(duì)應(yīng)C8取8.3nF，R4取50K; 采用非隔離系列信號(hào)調(diào)理模塊將O?1V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為4?20mA電流信號(hào)輸出； 所述的非隔離系列信號(hào)調(diào)理模塊采用ZCM4566S，通過(guò)可調(diào)電阻R7進(jìn)行輸出增益調(diào)節(jié)； 將所述步驟①中O?1V電壓值作為差分電壓比較器的正相端，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻R6，分壓可得電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)與否的判斷門限閾值SP0_REF，作為比較器的反相端輸入，比較的結(jié)果驅(qū)動(dòng)LED指示燈，并對(duì)外提供開(kāi)關(guān)量輸出； 所述的差分電壓比較器采用LM111JG; 利用三段式數(shù)字顯示直流電壓表，在LED上間接指示當(dāng)前速度與額定轉(zhuǎn)速的比值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單路電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:寬壓輸入范圍DC18?36V，轉(zhuǎn)換效率89%，工作溫度-40?85°C，最大負(fù)載125mA。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單路電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:所述的鏤空，每個(gè)鏤空高大于2.1mm，寬大于1mm，厚大于0.2mm，鏤空間隔大于1mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單路電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:所述的集成式頻率/電壓轉(zhuǎn)換器采用LM2917，內(nèi)置穩(wěn)壓管以提高電源的穩(wěn)定性，所述的LM2917中包含比較器、充電栗、高增益運(yùn)算放大器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單路電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，其特征在于:在信號(hào)調(diào)整模塊的步驟②中，所述的非隔離系列信號(hào)調(diào)理模塊采用ZCM4566S，通過(guò)可調(diào)電阻R7進(jìn)行輸出增益調(diào)節(jié)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單路電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，包括電源轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)采集模塊和信號(hào)調(diào)理模塊三部分；電源轉(zhuǎn)換模塊是由寬壓輸入隔離穩(wěn)壓電源通過(guò)LDO穩(wěn)壓器將電源轉(zhuǎn)換為差分電壓比較器所需的電源；信號(hào)采集模塊是將喉箍型光電碼盤緊固于電機(jī)軸或聯(lián)軸結(jié)上，碼盤鏤空與實(shí)體邊緣部分置于凹槽型光耦的凹槽之間，信號(hào)調(diào)整模塊包括以下：將0~1KHz頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流0～10V電壓信號(hào)；將0～10V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為4～20mA電流信號(hào)輸出；對(duì)外提供開(kāi)關(guān)量輸出；在LED上間接指示當(dāng)前速度與額定轉(zhuǎn)速的比值。本發(fā)明的有益效果是：安裝簡(jiǎn)便、性價(jià)比高，并可方便地與工業(yè)PLC、DCS等系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫集成，具有良好的應(yīng)用推廣價(jià)值。
【IPC分類】G01R31/34
【公開(kāi)號(hào)】CN105548878
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510859515
【發(fā)明人】劉亞賓
【申請(qǐng)人】寧夏共享集團(tuán)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月1日