[實用新型]旋轉電機的轉速和位移測量系統

有效

• 申請號: 201220684882.4
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN202940701U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 張馳;喬海;廖有用;舒鑫東;周杰;劉強
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 祝蓮君;雷芳

1.一種旋轉電機的轉速和位移測量系統，所述旋轉電機包括轉子、定子，以及用于控制旋轉電機的驅動器，其特征在于：

所述測量系統包括條形磁柵尺、兩個磁柵讀頭，以及測量電路板；

所述磁柵尺設置在轉子的外周上，所述兩個磁柵讀頭置于所述磁柵尺外側方，且所述兩個磁柵讀頭分別通過磁柵讀頭線與測量電路板相連；以及

所述測量電路板與旋轉電機的驅動器電連接，由此通過切換兩個磁柵讀頭，利用磁柵讀頭與磁柵尺的磁作用對電機進行轉速和位移測量。

2.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于：所述轉子外周上設有磁柵槽，所述條形磁柵尺貼于所述磁柵槽中，所述磁柵讀頭設置在電機機殼上。

3.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于：所述兩個磁柵讀頭置于轉子外側方，與磁柵尺相距不超過2mm。

4.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于：貼在轉子外周上的條形磁柵尺的長度L與所述兩個磁柵讀頭之間的間隔角度α滿足公式

2πR＞L＞2πR-απR/180+Y

其中R為電機轉子的半徑，Y大于磁柵讀頭的寬度。

5.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于：所述的測量系統內部設計有一個計時可調的時鐘，能夠計出電機運行時間，并通過數碼管顯示電機正反轉和運行路程。

6.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于：所述的測量系統還包括濾波器，用于對電機停止運行以及所述兩個磁柵讀頭不在磁柵尺上方時讀頭采集到的雜波信號進行濾波。

7.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于：雙讀頭測量系統包括分頻模塊、辨向細分模塊、電機運行方向判斷模塊、讀頭狀態判斷模塊、切換信號發生模塊、電機單向運行切換模塊、雙讀頭切換模塊、讀頭切換位置選擇模塊、雙讀頭數據讀取模塊、雙讀頭數據辨向細分模塊、計數模塊、數據處理模塊、時鐘模塊、以及數碼管顯示模塊。

8.根據權利要求1所述的測量系統，其特征在于：所述測量電路板的核心采用CPLD芯片，所述兩個磁柵讀頭的信號與CPLD芯片之間分別采用兩組三路輸入差分芯片，CPLD芯片中讀頭信號由系統狀態機進行實現測量系統的辨向檢測，判斷磁柵讀頭的工作狀態，生成讀頭切換信號，自動切換讀頭。

9.根據權利要求8所述的測量系統，其特征在于：CPLD芯片將輸入磁柵信號存入高速寄存器對其進行保存，然后輸入由兩個讀頭信號和寄存器保存的信號組成Mealy型狀態機進行實現系統的辨向檢測，由此判斷兩個讀頭是否在磁柵尺上，產生電機單向運行時讀頭切換信號，并通過兩個讀頭磁柵信號的辨向細分，判斷電機的正反轉運行情況。

10.根據權利要求8所述的測量系統，其特征在于：測量系統通過CPLD芯片內部的切換信號判斷系統實時所需要切換的磁柵讀頭，輸出切換的讀頭信號。