[發明專利]一種單路電機運轉狀態監測模塊

在審

• 申請號: 201510859515.1
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN105548878A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 劉亞賓
• 申請（專利權）人: 寧夏共享集團股份有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 北京連城創新知識產權代理有限公司 11254
• 代理人: 劉伍堂

1.一種單路電機運轉狀態監測模塊，其特征在于：包括電源轉換模塊、信號采集模塊和信號調理模塊；所述的電源轉換模塊是由寬壓輸入隔離穩壓電源通過LDO穩壓器將電源轉換為差分電壓比較器所需的電源；所述的寬壓輸入隔離穩壓電源采用ZY2424WRBCS-3W電源進行DC24V穩壓輸出轉換，所述的LDO穩壓器采用三端穩壓器LM7812將DC24V電源轉換為差分電壓比較器所需的DC12V電源；

所述的信號采集模塊是將喉箍型光電碼盤緊固于電機軸或聯軸結上，碼盤鏤空與實體邊緣部分置于凹槽型光耦的凹槽之間，通過設置碼盤鏤空個數，使電機在額定轉速下脈沖輸出頻率小于等于1KHz；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轉速；

所述的信號調整模塊在進行信號調理時包括以下三個步驟：

采用集成式頻率/電壓轉換器將0~1KHz頻率信號轉換為直流0～10V電壓信號；

所述的集成式頻率/電壓轉換器采用LM2917，內置穩壓管以提高電源的穩定性，芯片中包含了比較器、充電泵、高增益運算放大器；

Vo=Vcc*F*C8*R4*K；

Fmax=Icap/(C8*Vcc)；

其中：Vo為轉換電壓、Vcc為輸出電壓、F為頻率、C8為電容、R4為電阻、K為運放系數、Icap為電流值，K取典型值為1，Icap取典型值200uA；根據凹槽型光耦響應頻率參數，Fmax取保守值1KHz；轉換電壓Vo取0～10V，則對應C8取8.3nF，R4取50K；

采用非隔離系列信號調理模塊將0～10V電壓信號轉換為4～20mA電流信號輸出；

所述的非隔離系列信號調理模塊采用ZCM4566S，通過可調電阻R7進行輸出增益調節；

將所述步驟①中0～10V電壓值作為差分電壓比較器的正相端，調節可調電阻R6，分壓可得電機轉動與否的判斷門限閾值SP0_REF，作為比較器的反相端輸入，比較的結果驅動LED指示燈，并對外提供開關量輸出；

所述的差分電壓比較器采用LM111JG；

利用三段式數字顯示直流電壓表，在LED上間接指示當前速度與額定轉速的比值。

2.根據權利要求1所述的一種單路電機運轉狀態監測模塊，其特征在于：寬壓輸入范圍DC18～36V，轉換效率89%，工作溫度-40～85℃，最大負載125mA。

3.根據權利要求1所述的一種單路電機運轉狀態監測模塊，其特征在于：所述的鏤空，每個鏤空高大于2.1mm，寬大于1mm，厚大于0.2mm，鏤空間隔大于1mm。

4.根據權利要求1所述的一種單路電機運轉狀態監測模塊，其特征在于：所述的集成式頻率/電壓轉換器采用LM2917，內置穩壓管以提高電源的穩定性，所述的LM2917中包含比較器、充電泵、高增益運算放大器。

5.根據權利要求1所述的一種單路電機運轉狀態監測模塊，其特征在于：在信號調整模塊的步驟②中，所述的非隔離系列信號調理模塊采用ZCM4566S，通過可調電阻R7進行輸出增益調節。