[发明专利]一种实现同时转速测量的感应供电装置及转速测量方法

权利要求书

1.一种实现同时转速测量的感应供电装置，包括逆变单元、发射线圈、接收线圈、AC-DC整流模块以及转速信号提取模块，所述发射线圈连接所述逆变单元，且所述发射线圈与所述接收线圈电磁耦合，所述接收线圈的输出端与所述AC-DC整流模块的输入端连接，所述AC-DC整流模块输出感应电流实现感应供电；所述接收线圈由多个标准单元线圈并联组成线圈阵列，所述线圈阵列通过第二柔性导磁片隔离粘贴在被测物体的表面；其特征在于：

所述发射线圈为一个矩形线圈，所述矩形线圈粘贴在第一柔性导磁片上，通过调整所述矩形线圈的长度获得稳定的供电和易于所述转速信号提取模块提取的转速信息；通过调整所述矩形线圈的宽度使感应供电装置具有高的侧向抖动抗性，在非可控性侧向抖动时降低感应电压变化幅度；

所述转速信号提取模块与所述AC-DC整流模块电性连接，以提取分析所述AC-DC整流模块所输出的感应电压，所述转速信号提取模块对所述感应电压进行提取分析是指对所述感应电压依次进行包络检波、迟滞比较、信号调理，得到反映感应电压波动频率的方波。

2.根据权利要求1所述的一种实现同时转速测量的感应供电装置，其特征在于：所述发射线圈的尺寸与所述标准单元线圈的尺寸呈一比例的正比关系。

3.根据权利要求2所述的一种实现同时转速测量的感应供电装置，其特征在于：所述发射线圈的长度不小于两倍标准单元线圈的长度，所述发射线圈的宽度为1.2-1.4倍所述标准单元线圈宽度。

4.根据权利要求1所述的一种实现同时转速测量的感应供电装置，其特征在于：所述第一柔性导磁片和所述第二柔性导磁片采用电阻率大、导磁性能好的坡莫合金膜。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种实现同时转速测量的感应供电装置，其特征在于：在所述第二柔性导磁片和被测物体之间设置隔离片。

6.一种采用权利要求1-5任一项所述感应供电装置的转轴转速测量方法，其特征在于：包括：

S1,根据转轴的轴径确定标准单元线圈的数量，根据标准单元线圈的尺寸确定所述发射线圈的尺寸；

S2，将若干所述标准单元线圈并联并按所述转轴周向阵列固定在第二柔性导磁片上，通过所述柔性导磁片将若干所述标准单元线圈固定在所述转轴上，构成接收线圈；

S3，在所述接收线圈的一侧固定设置发射线圈，所述发射线圈与所述接收线圈之间的间距满足于两者形成电磁耦合的要求；

S4,当所述转轴旋转时，通过逆变电源对所述发射线圈进行激励，所述发射线圈与所述接收线圈之间等间隔均匀变化，所述接收线圈向AC-DC整流模块输出感应电压，所述转速信号提取模块提取所述感应电压，并根据所述感应电压由所述发射线圈与所述接收线圈之间等间隔均匀变化所产生的幅值周期性变化而获取转轴转速。

7.根据权利要求6所述的转轴转速测量方法，其特征在于：所述转速信号提取模块对所述感应电压进行包络检波，提取所述感应电压的幅值周期性变化波形，去除其中直流分量并进行放大、迟滞比较并信号调理，得到反映所述感应电压波动频率的方波；

所述转轴转速以如下公式计算得到：

式中，V为所述转轴转速，f为所述感应电压的波动频率，即信号调理后的所述方波的频率，N为所述转轴的一周的所述标准单元线圈的个数。

8.根据权利要求6所述的转轴转速测量方法，其特征在于：所述发射线圈和所述接收线圈垂直相对，两者之间的垂直距离在数毫米与数厘米之间。

9.根据权利要求8所述的转轴转速测量方法，其特征在于：所述标准单元线圈的数量以环绕所述转轴一周为参考，所述标准单元线圈之间依其尺寸相互紧贴布置或相互等间隙布置，满足按所述转轴周向阵列的要求。