[发明专利]一种用于精密机电设备中的电机转速测量方法

权利要求书

1.一种用于精密机电设备中的电机转速测量方法，其采用光栅编码器对所述精密机电设备的电机转速进行测量，步骤如下：

（1）首先对光栅编码器输出的两路相位差为90°的正弦信号进行放大、整形，使其变为两路方波信号输出；

（2）将两路方波信号输入FPGA模块内进行异或运算，得到两倍频信号；

（3）在FPGA模块内采用恒温晶振作为基准时钟，对两倍频信号进行计数，其计数值为N1，对基准时钟进行计数的个数为N2；其中，该恒温晶振频率为10MHz、稳定度为±5×10^-10；

（4）FPGA模块将得到的两个计数值N1、N2传输至外部单片机或DSP芯片，根据所选恒温晶振的频率、两个计数值N1和N2以及转速与频率的关系式，得到所要测量的电机转速。

2.如权利要求1所述的一种用于精密机电设备中的电机转速测量方法，其特征在于：所述步骤（3）中，所述两倍频信号及基准时钟的计数方法如下：

①采用两倍频信号的上升沿为触发信号，对基准时钟信号计数，产生1个上升沿，当计数达到10000000次时产生1个下降沿，此时，输出一个高电平宽度为1S的时钟信号D；

②在所述步骤①计数开始的同时，采用产生的时钟信号D上升沿为触发信号，对两倍频信号进行计数，当时钟信号D的下降沿结束时，结束对两倍频信号的计数，此时计数值为N1；

③在结束对两倍频信号计数的同时，即以时钟信号D的下降沿结束时作为触发信号，开始对基准时钟信号计数，以两倍频信号的上升沿作为计数结束信号，停止对基准时钟信号计数，此时的计数值为N2。

3.如权利要求1所述的一种用于精密机电设备中的电机转速测量方法，其特征在于：所述步骤（4）中，电机转速Z_s求解方法如下：由于N1个两倍频信号的周期与两倍频信号最后被截断信号的时间和等于1秒，则得到等式：

N1fx+(1fx-N2fc)=1,]]>

通过上式得到两倍频信号的频率f_x为：

fx=(N1+1)fcN2+fc,]]>

再根据转速与频率的关系式，得到电机转速Z_s为：

Zs=260×(N1+1)fcm×(N2+fc),]]>

式中，m为光栅编码器的光栅刻线数；f_c为基准时钟频率。