[发明专利]适用于罩式炉风机的转速测量装置及风机转速测量方法

权利要求书

1.一种适用于罩式炉风机的转速测量装置，其特征在于，包括转速测量前端信号调理电路、MCU主控模块、数模转换模块、4～20mA输出模块、电压调整分配模块，所述转速测量前端信号调理电路包括信号采样模块、光电隔离模块、驱动增强模块、信号滤波模块，所述信号采样模块、光电隔离模块、驱动增强模块、信号滤波模块、MCU主控模块、数模转换模块、4～20mA输出模块依次相连接，所述电压调整分配模块分别与MCU主控模块、数模转换模块、4～20mA输出模块相连接。

2.根据权利要求1所述的适用于罩式炉风机的转速测量装置，其特征在于，所述信号采样模块能够对转速传感器输出的电压信号进行限流和防反接。

3.根据权利要求1所述的适用于罩式炉风机的转速测量装置，其特征在于，所述光电隔离模块能够将外界采样信号与内部系统的电路有效隔离，输入端采用电流型工作的低阻元件，所述光电隔离模块输入与输出互相隔离，光电隔离模块中电信号单向传输。

4.根据权利要求1所述的适用于罩式炉风机的转速测量装置，其特征在于，所述驱动增强模块能够减小信号的输出阻抗，提升信号的输出能力。

5.根据权利要求1所述的适用于罩式炉风机的转速测量装置，其特征在于，所述信号滤波模块采用π型阻容滤波电路对信号进行平滑处理，能够有效抑制叠加在直流电路上的高频交流分量。

6.根据权利要求1所述的适用于罩式炉风机的转速测量装置，其特征在于，所述MCU主控模块采用STM32F103芯片，所述MCU主控模块内设置有看门狗程序，防止程序跑飞；

所述数模转换模块采用AD558芯片，所述数模转换模块能够将MCU主控模块8位数据总线输出的数据转换成对应的电压值；

所述4～20mA输出模块采用AD694芯片，所述4～20mA输出模块能够将数模转换模块输出的电压值转换成4～20mA对应的电流值。

7.根据权利要求1所述的适用于罩式炉风机的转速测量装置，其特征在于，所述电压调整分配模块采用两级电压分配，以PLC的24V电压供电端作为电源供给，第一级通过一块输出可调的稳压芯片及其外围电路，将24V电压转成15V后供给数模转换模块、和4～20mA输出模块；第二级通过另一块输出可调的稳压芯片及其外围电路，将24V电压转成3.3V后供给MCU主控模块。

8.根据权利要求1所述的适用于罩式炉风机的转速测量装置，其特征在于，所述转速测量前端信号调理电路包括电阻R1、二极管D1、光电耦合器U1、电阻R2、反相器U2A、反相器U2B、电阻R3、电容C1、电容C2，所述电阻R1的一端和/或二极管D1的正极连接转速传感器输出端，电阻R1的另一端分别连接二极管D1的负极、光电耦合器U1的1脚，二极管D1的正极连接光电耦合器U1的2脚，光电耦合器U1的3脚连接地，光电耦合器U1的4脚分别连接电阻R2的一端、反相器U2A的正端，电阻R2的另一端连接3.3V电源，反相器U2A的负端连接反相器U2B的正端，反相器U2B的负端分别连接电阻R3的一端、电容C1的一个极板，电容C1的另一个极板连接地，电阻R3的另一端连接电容C2的一个极板，电容C2的另一个极板连接地。

9.一种风机转速测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：上电：给风机的转速测量装置上电；

步骤2：自检：上电后，风机转速测量装置进行初始化自检；若自检不通过则不能启动风机转速测量装置系统，若自检通过则继续执行步骤3；

步骤3：判断是否有信号输入：若无信号输入，则继续等待信号输入；若有信号输入，则启动内部模数转换模块AD,将该电压信号转成数字信号输入控制器；

步骤4：控制器根据输入数字信号生成转速的实际值；

步骤5：控制器将速度实际值归一化后通过8位数据总线把数据传给后续数模转换模块DA；

步骤6：数模转换模块DA将输入的信号转换成电压值输出到4～20mA输出模块，4～20mA输出模块将电压值转换成4～20mA对应的电流值输出到PLC控制器。

10.根据权利要求9所述的风机转速测量方法，其特征在于，所述风机转速测量方法采用权利要求1-8所述的适用于罩式炉风机的转速测量装置。