[发明专利]一种提高飞轮电机测速精度的装置及方法

摘要

一种提高飞轮电机测速精度的装置及方法，涉及卫星姿态控制部件技术领域，解决飞轮电机低速测量精度不高的缺点。包括飞轮电机、敏感面朝向飞轮电机转子的齿轮传感器、信号处理电路板、电源信号线、信号处理电路板安装支架和磁钢。采用齿轮传感器敏感飞轮电机转子轴外周齿轮旋转时齿顶和齿谷，输出的数字信号或模拟信号经过信号处理电路板处理得到标准方波信号，通过电源信号线送至飞轮电机控制器来获取飞轮电机角速度值信息。本发明在现有飞轮电机霍尔传感器测速的基础上，增加该测速装置，克服了飞轮电机低速测量精度不高的缺点，采用非接触式测量，不会对原有系统的结构和电子学造成负担，结构简单、安装便捷、体积小、重量轻、可靠性高。

主权项

1.一种提高飞轮电机测速精度的装置，包括磁场感应面朝向飞轮电机转子的齿轮传感器(2)、信号处理电路板(3)、电源信号线(4)和磁钢(6)；飞轮电机(1)包括飞轮电机定子(1‑1)和飞轮电机转子(1‑2)，飞轮电机转子轴外周均匀分布有齿顶(1‑3)和齿谷(1‑4)，其特征是，齿轮的轮齿沿圆周方向均匀分布，轮齿的边线为径向方向，且与齿顶中点和齿轮的几何中心的连线平行；所述齿轮传感器(2)焊接在信号处理电路板(3)上，磁钢(6)通过绑线孔和高温环氧胶固定在信号处理电路板(3)上，其位置是与齿轮传感器(2)对称的反面；信号处理电路板(3)为齿轮传感器(2)提供电源电路、后接信号处理电路及与飞轮电机控制器连接的对外接口电路；电源电路为信号处理电路板提供电源输入；所述齿轮传感器(2)的磁场感应方向与飞轮电机旋转方向一致，齿轮传感器(2)能够感应飞轮电机转子轴外周齿轮旋转时齿顶和齿谷变化并输出数字信号或模拟信号；齿轮传感器输出信号为数字信号时，后接信号处理电路将传感器输出的小电流脉冲信号转换成电压信号再经过信号放大电压比较电路处理后输出电压幅值为电源电压的数字脉冲信号，该数字脉冲信号与飞轮电机控制器的输入引脚相连，进行脉冲计数；齿轮传感器输出信号为模拟信号时，后接信号处理电路将传感器输出的正弦或余弦电压信号经过信号放大电压比较电路处理后输出电压幅值为电源电压的数字脉冲信号，该数字脉冲信号与飞轮电机控制器的输入引脚相连，进行脉冲计数；飞轮电机控制器连接的对外接口电路通过电源信号线(4)接收飞轮电机控制器的电源输入及将处理后的齿轮传感器(2)转速信号反馈至飞轮电机控制器，实现飞轮电机的测速。