[发明专利]一种有刷电机转速测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有刷电机转速测量装置及测量方法。

背景技术

在电机的转速测量中，尤其是在量产的产品或者量产产品的测试设备上，一般采取的方法是在电机轴或者与轴相连的风机等位置贴上一个反射激光用的光标纸片，然后用激光测速仪来测量转速，它通过发射激光束，然后电机每转一圈，激光束被光标纸片反射回来一次，获得每圈一个反射脉冲，以此来计算电机转速。这个方法有三个问题：一是每测量一台电机都必须有贴光标纸，撕光标纸两个繁琐的动作；二是测量过程中，必须很准确的将激光对准所贴的光标纸片；三是电机每转一圈，激光只被反射一次，在这转的一圈之内，测量的是这一圈的平均转速，电机转速的上下波动无法测量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种有刷电机转速测量装置及测量方法，能够精确测量有刷电机的转速，并且操作简单，能够提高生产效率。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：一种有刷电机转速测量装置，包括与电机连接的电流取样电阻、与电流取样电阻连接的信号放大装置、与信号放大装置连接的信号滤波装置、与信号滤波装置连接的信号整形装置、与信号整形装置连接的脉宽频率测量装置。

作为优选，所述信号滤波装置采用高阶带通开关电容滤波器。能够更精确的滤除不需要的噪声信号，增强其信噪比。

一种有刷电机转速测量方法，包含以下步骤：

步骤一：电机的整流子换向时会产生电机电流突变脉冲信号，通过电流取样电阻将电机电流突变脉冲信号转换为小的电压信号；

步骤二：通过信号放大装置将小的电压信号放大为大的电压信号；

步骤三：通过信号滤波装置将大的电压信号进行带通滤波，选出整流子换向脉冲的正弦信号；

步骤四：通过信号整形装置将脉冲滤波后的正弦信号整形为矩形波信号；

步骤五：通过脉宽频率测量装置对矩形波信号进行脉宽或者频率测量，并按照电机整流子极对数进行换算，电机转速ω＝60*F/N单位为转/分，其中F为测量得到的整流子换向脉冲频率，N为整流子极对数，得到最终电机转速。

作为优选，所述信号滤波装置采用高阶带通开关电容滤波器，通过控制高阶带通开关电容滤波器的时钟信号频率来控制上下截止频率。操作简单。

有益效果：

本发明采用上述技术方案提供一种有刷电机转速测量装置及测量方法，能够精确测量有刷电机的转速，并且操作简单，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种有刷电机转速测量装置，包括与电机1连接的电流取样电阻2、与电流取样电阻2连接的信号放大装置3、与信号放大装置3连接的信号滤波装置4、与信号滤波装置4连接的信号整形装置5、与信号整形装置5连接的脉宽频率测量装置6。所述信号滤波装置4采用高阶带通开关电容滤波器。

一种有刷电机转速测量方法，包含以下步骤：

步骤一：电机1的整流子换向时会产生电机电流突变脉冲信号，通过电流取样电阻2将电机电流突变脉冲信号转换为小的电压信号；

步骤二：通过信号放大装置3将微小的电压信号放大为大的电压信号；

步骤三：通过信号滤波装置4将大的电压信号进行带通滤波，选出整流子换向脉冲的正弦信号；

步骤四：通过信号整形装置5将脉冲滤波后的正弦信号整形为矩形波信号；

步骤五：通过脉宽频率测量装置6对矩形波信号进行脉宽或者频率测量，并按照电机整流子极对数进行换算，电机转速ω＝60*F/N单位为转/分，其中F为测量得到的整流子换向脉冲频率，N为整流子极对数，得到最终电机转速。

所述信号滤波装置4采用高阶带通开关电容滤波器，通过控制高阶带通开关电容滤波器的时钟信号频率来控制上下截止频率。不同型号的电机的转速测量可以根据不同型号的电机的转速大致范围，通过计算机自动控制带通滤波器的时钟信号频率来控制带通滤波器的上下截止频率，更精确的滤除不需要的噪声信号，增强其信噪比。