[实用新型]双头型高精度速度传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双头型高精度速度传感器。 

背景技术

电机速度传感器做为电机控制的重要元件已被广泛应用在各种控制场合，是实现电机闭环控制和精度控制的重要元件。对于提高电机效率，实现电机的伺服特性（按需运行）起着至关重要的作用。通用型的电机速度传感器主要分为以下几种类型：光电编码器、磁编码器、旋转变压器。通用型传感器由于其对安装精度要求较高，且抗冲击、振动能力差，在安装和使用过程中极易损坏，价格较高，对电机本身的结构和防护等级要求较高，因此在类似于游梁式抽油机等野外、恶劣环境中无法大量使用。索菲公司所使用的电机角位移传感器也属于电机速度传感器的一种，是结合油田现场的安装和使用环境要求，由索菲公司自行设计开发而成， 

霍尔传感器作为一种数字传感器以其结构简单、安装方便、耐环境性好、信号抗干扰能力强等优点，被广泛的应用于各种机电设备上作为反馈元件，信号的周期或频率反映了电机的速度变化。但由于霍尔元件的检测范围限制了齿轮的最小直径，再加上电机尺寸的限制，因此反馈圆盘的齿数不能太多，安装精度不是很高，这就从根本上决定了霍尔形式的传感器精度低，信号质量粗糙。电机在低速运行时这类传感装置的输出频率不会很高，电机转速的稳定性不好，导致方波信号的占空比随时发生变化，相邻信号的频率和周期差异过大（即检测单位时间内的脉冲信号个数差异太大），若采用直接时间检测法或频率检测法将会导致很大的误差，无法达到对电机运行状态的精准判断。另外，由于单纯的周期性的霍尔信号仅能对电机的转速进行反馈，而无法判断电机的旋转方向，使其使用的场合又有了很大的局限性。

中国专利CN201020124239.7公开了一种自动麻将机叠推机头齿轮定位装置，自动麻将机叠推机头齿轮定位装置是为了给齿轮进行定位的，无法进行信号检测。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有抗高冲击、高振动、耐粉尘、耐高低温冲击等特性，且安装精度要求低，调试方便，价格低廉的双头型高精度速度传感器。 

所述目的是通过如下方案实现的： 

一种双头型高精度速度传感器，其组成包括：信号感应头本体，所述信号感应头本体内装有带有信号检测放大电路的一号霍尔检测元件和二号霍尔检测元件，所述一号霍尔检测元件与所述二号霍尔检测元件同时连接带有振荡电路的信号检出器，所述信号检出器连接带有信号倍频计算电路的双信号存储器，所述双信号存储器连接带有信号输出电路的信号计算分析电路；所述一号霍尔检测元件与所述二号霍尔检测元件同时连接中央处理电路系统，所述一号霍尔检测元件与所述二号霍尔检测元件安装在同一个圆周上，相互之间相差90度电角度安装。

所述的双头型高精度速度传感器，所述信号感应头本体安装在齿形反馈圆盘，所述齿形反馈圆盘安装在电机轴上，所述信号感应头本体连接信号电缆。 

所述的双头型高精度速度传感器，霍尔检测元件包括霍尔电路，所述霍尔电路连接一号调整电容，所述霍尔电路连接信号放大器，所述信号放大器具有一号管脚、二号管脚和三号管脚，所述三号管脚连接所述霍尔电路，所述一号管脚连接所述二号管脚，所述一号管脚连接所述信号计算分析电路。 

所述的双头型高精度速度传感器，所述振荡电路包括晶振振荡器，所述晶振振荡器连接二号调整电容和三号调整电容，所述二号调整电容连接所述三号调整电容，所述晶振振荡器连接所述信号计算分析电路，所述信号计算分析电路连接所述信号输出电路。 

所述的双头型高精度速度传感器，齿形反馈圆盘由导磁材料制成，其圆周具有齿状凸起，齿与齿的间隔2-5mm，其轴向厚度不小于10mm；齿形反馈圆盘安装在电机轴上，并与电机轴同步旋转；信号感应头安装在电机端盖上并靠近齿形反馈圆盘安装。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型在一个信号检测周期内对实际信号进行两次检测并向外输出包含脉冲时长的两次脉冲，使检测频率提高一倍，信号精度也提高一倍。

本实用新型采用一号霍尔检测元件、二号霍尔检测元件两个空间上相差90度电角度的霍尔检测元件分别检测两个脉冲信号的上升沿和下降沿，然后将信号按同步处理，则相当于使信号的精度提高到原来的4倍。 

本实用新型在电机运行过程中中央处理芯片不断将利用插值法计算出来的信号特征和真实检测到的信号特征进行比较并根据比较结果不断修正插值法计算结果，使所计算和预测出的信号更加接近于真实信号。 

本实用新型由于信号经过物理和数学上的几次倍频，单位时间内的数量增加，精度提高，同时单个信号的偏差对整体精度的影响程度也大大减小。