[發明專利]基于虛擬正弦波的實時低速檢測裝置

在審

• 申請號: 201711478612.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108181482A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 曹云龍;董曉光;鞠文龍
• 申請（專利權）人: 天津瑞能電氣有限公司
• 主分類號: G01P3/36
• 分類號: G01P3/36;G01P3/44
• 代理公司: 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

1.基于虛擬正弦波的實時低速檢測裝置，其特征在于包括：

脈沖編碼器，為測速傳感器，由安裝在電機轉軸上的光電編碼器或電磁編碼器構成，輸出Ao、Bo、So、Zo四組脈沖信號，其中脈沖Ao、Bo為等周期等占空比的數字脈沖，So為等周期變占空比脈沖，Zo為歸零脈沖；

信號調理電路，為脈沖整形電路，將Ao、Bo、So、Zo 4路脈沖信號進行濾波、降幅得到兩路數字脈沖信號A、B，一路模擬正弦信號S，以及一路歸零脈沖信號Z；

采樣轉化模塊，為脈沖轉換電路，其四個輸入端分接收A、B、S、Z四路脈沖信號，四個輸出端分別輸出：倍頻脈沖AB、方向信號R、歸零信號Z和正弦采樣信號S；

處理器，其輸入端連接采樣轉化模塊的四個輸出端，其內部對4路輸入信號進行如下處理過程：

首先，采集倍頻脈沖AB，出現一個，倍頻計數器加1；在每次倍頻脈沖AB的上升沿，觸發時間基準計數器開始計數，并在下一次倍頻脈沖AB的上升沿，記錄時間基準計數器的當前值，即為2個倍頻脈沖AB之間的周期值，同時清零時間基準計數器；

同時，采用周期計數的方式，若在采樣的時間段內倍頻計數器沒有變化，則記錄下當前S正弦信號所處相位角度θ；

根據記錄的相鄰兩次被調用時的倍頻計數值、脈沖周期值、相位角度值θ，然后按照如下公式即可得到轉速n_轉速：

其中，N_AB為AB倍頻脈沖計數當前值，為上一次值，θ為S正弦信號當前所處相位角度，即代表旋轉幾分之幾的AB倍頻脈沖，T_n為流程調用時間。

2.根據權利要求1所述的基于虛擬正弦波的實時低速檢測裝置，其特征在于：采樣轉化模塊對輸入的脈沖A、脈沖B、脈沖S和脈沖Z四路信號進行編碼，由于脈沖A和脈沖B互為90°正交，通過檢測脈沖A或脈沖B的上升沿先后得出電機旋轉方向信號R，因為脈沖信號正交，對脈沖A和脈沖B所有上升下降沿進行檢測計數，即可將脈沖A或脈沖B信號進行4倍頻，形成倍頻脈沖AB；同時，依據脈沖Z產生的編碼器歸零事件對于倍頻脈沖AB進行數據糾正，并同時將脈沖Z送至輸出端。

3.根據權利要求1所述的基于虛擬正弦波的實時低速檢測裝置，其特征在于：所述處理器為算法處理器，為DSP數字處理器或者ARM，所述采樣轉化模塊能夠集成在處理器的內部，采樣轉化模塊的四個輸出信號與處理器通過內部總線相連接，處理器工作時需要外接時鐘信號CLK。