[发明专利]基于虚拟正弦波的实时低速检测装置

摘要

本发明提供了一种基于虚拟正弦波的实时低速检测装置，包括：脉冲编码器，输出Ao、Bo、So、Zo四组脉冲信号，其中脉冲Ao、Bo为等周期等占空比的数字脉冲，So为等周期变占空比脉冲，Zo为归零脉冲；信号调理电路，为脉冲整形电路，采样转化模块，为脉冲转换电路，其四个输入端分接收A、B、S、Z四路脉冲信号，四个输出端分别输出：倍频脉冲AB、方向信号R、归零信号Z和正弦采样信号S；处理器，其输入端连接采样转化模块的四个输出端。本发明达到满足实时与快速的转速计算，使转速的测量精度更高，同时整个计算方式，采用中断与DSP内部计数器，不占用CPU时间，尤其适合直驱型风力发电机组及对于转速闭环的实时控制系统。

主权项

1.基于虚拟正弦波的实时低速检测装置，其特征在于包括：脉冲编码器，为测速传感器，由安装在电机转轴上的光电编码器或电磁编码器构成，输出Ao、Bo、So、Zo四组脉冲信号，其中脉冲Ao、Bo为等周期等占空比的数字脉冲，So为等周期变占空比脉冲，Zo为归零脉冲；信号调理电路，为脉冲整形电路，将Ao、Bo、So、Zo 4路脉冲信号进行滤波、降幅得到两路数字脉冲信号A、B，一路模拟正弦信号S，以及一路归零脉冲信号Z；采样转化模块，为脉冲转换电路，其四个输入端分接收A、B、S、Z四路脉冲信号，四个输出端分别输出：倍频脉冲AB、方向信号R、归零信号Z和正弦采样信号S；处理器，其输入端连接采样转化模块的四个输出端，其内部对4路输入信号进行如下处理过程：首先，采集倍频脉冲AB，出现一个，倍频计数器加1；在每次倍频脉冲AB的上升沿，触发时间基准计数器开始计数，并在下一次倍频脉冲AB的上升沿，记录时间基准计数器的当前值，即为2个倍频脉冲AB之间的周期值，同时清零时间基准计数器；同时，采用周期计数的方式，若在采样的时间段内倍频计数器没有变化，则记录下当前S正弦信号所处相位角度θ；根据记录的相邻两次被调用时的倍频计数值、脉冲周期值、相位角度值θ，然后按照如下公式即可得到转速n转速：其中，N_AB为AB倍频脉冲计数当前值，为上一次值，θ为S正弦信号当前所处相位角度，即代表旋转几分之几的AB倍频脉冲，T_n为流程调用时间。