[发明专利]一种利用离心力测量转速的方法及装置

权利要求书

1.一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于，包括：两个悬臂梁、两个应变片和转速计算控制器；

所述两个悬臂梁对称固定于转轴的径向两侧表面；所述两个悬臂梁在转轴旋转时产生微形变；

所述两个应变片分别粘贴于所述两个悬臂梁的悬空臂表面；所述两个应变片根据所述微形变产生电阻信号；

所述转速计算控制器与所述两个应变片相连；所述转速计算控制器根据所述电阻信号计算转轴转速。

2.根据权利要求1所述的一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于：

两个所述应变片与若干固定电阻构成信号测量电路，所述信号测量电路与所述转速计算控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于：

所述转速计算控制器包括信号调理单元、微控制单元以及信号输出单元；

所述测量电路与所述信号调理单元连接；所述测量电路用于测量电压信号；

所述信号调理单元与所述微控制单元连接；所述信号调理单元用于对所述电压信号进行调理；

所述微控制单元与所述信号输出单元连接；所述微控制单元用于根据所述电压信号计算转轴的转速；所述信号输出单元用于将微控制单元计算的转轴的转速输出至外部智能设备。

4.根据权利要求1所述的一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于：所述两个悬臂梁对称固定于转轴的径向两侧表面的固定方式包括焊接、铆接或螺丝固定。

5.根据权利要求1所述的一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于：所述转速计算控制器固定于所述转轴的表面，所述转速计算控制器的固定方式包括粘贴、绑带、或螺丝固定。

6.根据权利要求2所述的一种利用离心力测量转速的装置，其特征在于，所述信号测量电路包括：三个固定电阻和两个应变片电阻；

第一固定电阻的一端连接第一应变片电阻的一端；

所述第一应变片电阻的另一端连接第二应变片电阻的一端；

所述第二应变片电阻的另一端连接第三固定电阻的一端；

所述第三固定电阻的另一端连接第二固定电阻的一端；

所述第二固定电阻的另一端连接所述第一固定电阻的另一端；

所述第一固定电阻和所述第一应变片电阻之间为励磁电压输入端；

所述第三固定电阻和所述第二固定电阻之间为励磁电压输出端；

所述第一固定电阻和所述第二固定电阻之间为第一电压信号测量端；

所述第三固定电阻和所述第二应变片电阻之间为第二电压信号测量端；

所述励磁电压输入端、励磁电压输出端、第一电压信号测量端和第二电压信号测量端分别与信号调理单元连接。

7.一种利用离心力测量转速的方法，其特征在于，包括：

采集在转轴表面对称设置的两个应变片的电阻信号对应的电压信号；

利用标定好的转速计算控制器根据所述电压信号与转轴转速之间的关系计算转轴转速。

8.根据权利要求7所述的一种利用离心力测量转速的方法，其特征在于，所述转速控制器的标定方法包括：

建立需要测量的电压信号与励磁电压信号和应变片电阻之间的函数关系表达式；

分别确定转轴不旋转以及转轴转速已知时的所述电压信号；

根据所述转轴不旋转以及转轴转速已知时的所述电压信号确定转轴转速与所述电压信号之间的函数关系表达式。

9.根据权利要求8所述的一种利用离心力测量转速的方法，其特征在于，

所述需要测量的电压信号与励磁电压信号和应变片电阻之间的函数关系表达式如下：

其中，Vs表示励磁电压，R1、R2、R3分别表示固定电阻，R4表示第一应变片电阻，R5表示第二应变片电阻，Ve表示需要测量的电压信号。

10.根据权利要求8所述的一种利用离心力测量转速的方法，其特征在于，

所述转轴转速与所述电压信号之间的函数关系表达式如下：

其中，S表示转轴转速，K表示固定常数，V表示需要测量的电压信号，V₀表示转轴不旋转时的电压信号。