[實用新型]一種基于反電動勢檢測的電機速度測量電路

有效

• 申請號: 201821780551.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN209170255U
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 張明智;唐沿達
• 申請（專利權）人: 廣東嘉騰機器人自動化有限公司
• 主分類號: H02P7/00
• 分類號: H02P7/00
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 劉偉強

本實用新型的基于反電動勢檢測的電機速度測量電路，包括電機、信號調理電路、信號放大電路、驅動電路和單片機，單片機設有電機控制端口，電機控制端口與驅動電路的輸入端電連接，驅動電路的輸出端與電機電連接，單片機控制驅動電路向電機供電/斷電，信號調理電路整理電機斷電時反電動勢產生的電流，信號放大電路將整理后的電流轉換為電壓信號并進行放大，單片機的信號接收端口與信號放大電路的輸出端電連接以采集其輸出的電壓信號并通過計算獲得電機速度。與現有技術相比，本實用新型的測量電路可單獨使用，以降低成本，同時，也可以與編碼器同時使用，以提高測試精度和準確率。

技術領域

本實用新型涉及電機控制領域，具體涉及一種基于反電動勢檢測的電機速度測量電路。

背景技術

直流電機因其具有良好的啟動制動和調速性能，被廣泛用于各個領域，而如何測量電機的轉速以實現對轉速的高精度控制成為直流電機應用的一個突出問題之一。對于沒有內置霍爾傳感器的電機來說，對電機的測速需要通過編碼器完成，而編碼器的成本高，體積大，且長時間使用還會產生機械誤差，在惡劣的工作環境下，編碼器的保護要求相對較高。

鑒于現有的測速方式存在上述的缺陷，因此需要進一步改進。

實用新型內容

本實用新型的發明目的在于提供一種基于反電動勢檢測的電機速度測量電路，能夠以較低的成本、快速準確地通過反電動勢測量出電機速度。

為實現以上發明目的，本實用新型采取以下技術方案：

本實用新型的基于反電動勢檢測的電機速度測量電路，包括電機、信號調理電路、信號放大電路、驅動電路和單片機，單片機設有電機控制端口，電機控制端口與驅動電路的輸入端電連接，驅動電路的輸出端與電機電連接，單片機控制驅動電路向電機供電/斷電，信號調理電路的輸入端與電機電連接以整理電機斷電時反電動勢產生的電流，信號放大電路的輸入端與信號調理電路的輸出端電連接以將整理后的電流轉換為電壓信號并進行放大，單片機的信號接收端口與信號放大電路的輸出端電連接以采集其輸出的電壓信號并通過計算獲得電機速度。

與現有技術相比，本實用新型的測量電路可單獨使用，以降低成本；同時，還可以與編碼器同時使用，以提高測試精度和準確率。當驅動電路向電機供電時，電機轉動，當驅動電路停止供電時，電機由于慣性會繼續旋轉而后會產生電流，測量此時產生的電流的電壓，通過該測量的電壓即可計算出電機的當前轉速。

為對反電動勢產生的電流進行整理，信號調理電路包括分壓電路、濾波電路，分壓電路由第一電阻、第二電阻、第三電阻依次串聯組成，所述分壓電路的輸入端與電機的負極連接，其輸出端與電機的正極連接，所述濾波電路包括第一電容、第二電容、第三電容，第二電容與第二電阻的兩端并聯，第一電容、第三電容的輸入端分別與第二電容的其中一端并聯，輸出端接地。

為防止電路產生的電涌損壞電路和器件，還包括保護電路，所述保護電路的輸入端與第二電阻的兩端電連接，保護電路的輸出端接地。

進一步的，保護電路具體方案為：包括第一瞬態抑制二極管、第二瞬態抑制二極管、第三瞬態抑制二極管，第二瞬態抑制二極管與第二電阻的兩端并聯，第一瞬態抑制二極管、第三瞬態抑制二極管的正極分別與第二瞬態抑制二極管的一端并聯，另一端接地。

優選的，所述信號放大電路包括一儀表放大芯片，儀表放大芯片設有IN+接腳、IN-接腳和OUT接腳，單片機設有ADC-IN接口，IN+接腳、IN-接腳分別與第二電容的正、負極連接，OUT腳與單片機的ADC-IN接口電連接。

進一步的，所述儀表放大芯片為INA282芯片，INA282芯片的V+腳、REF2腳連接VCC電源，且GND腳接地。

再進一步的，單片機為STM32F103RCT6型，單片機的電機控制端口包括PWM1接口、PWM1 接口、I01接口、I02接口，且電機控制端口均與驅動電路的輸入端連接。