電機轉速測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及轉速測量裝置，具體設及電機轉速測量裝置。
【背景技術】
[0002] 工業(yè)生產(chǎn)中，常要測量剛體定軸轉動的速率。水輪機、內(nèi)燃機、Ξ相交流電動機等 大功率的機器，可用接觸式機械轉速表測轉速。但是運類轉速表必須與轉動體接觸，需 要轉動體付出一定的動能帶動轉速表的"探頭"轉動才能獲得讀數(shù)。對于微、小型電動機如 電唱機、錄音機的馬達，若使用機械式轉速表，即使被測體能帶動它也會嚴重影響測量精 度，何況許多小功率電動機根本無法帶動機械轉速表。對于電風扇，其轉軸不露出防護罩 夕F;對于大型電銀、大型電動砂輪，用機械轉速表測轉速是不安全的，可見機械式轉速表的 適用范圍很有限。對于不宜用機械轉速表的情況，一般使用閃光測速儀，由于閃光測速儀 較貴，所W個人或業(yè)余者常采用"日光燈測速法"或其他簡易方法。然而運些簡易方法操 作不便，測量誤差大，適用范圍也有限。至于用光電測量轉速的方法W及用電磁測量轉速的 方法，雖然比較準確，但由于會受電磁干擾、溫度等的影響，測量精度也會有較大誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的旨在提供一種制作成本低，測量精度高的電 機轉速測量方法。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案： 電機轉速測量裝置，包括粗測組件、處理單元W及精測組件； 所述粗測組件包括安裝于待測電機轉軸上的光柵盤，紅外光源和紅外光接收器，在光 柵盤設置有若干個紅外光孔，該若干個紅外光孔繞光柵盤的中屯、軸線圓周陣列，紅外光源 和紅外光接收器相對設置并分置于光柵盤開設紅外光孔處的兩側，紅外光接收器用于將其 接收到的紅外光源發(fā)出的紅外光信號傳遞至電壓比較器，電壓比較器用于將接收到的紅外 光信號轉換為數(shù)字信號； 所述處理單元用于處理電壓比較器傳來的數(shù)字信號，得出待測電機的粗測轉速； 所述精測組件包括激光源，光柵盤上開設有一激光孔，激光源設置在激光孔所在光柵 盤圓周上相對應的后側；雙面反射鏡安裝于標準電機上，由標準電機帶動旋轉，擋光板設置 在雙面反射鏡的四周，擋光板中開設有一透光孔，激光源所發(fā)出的激光從透光孔進入，照射 到雙面反射鏡上，雙面反射鏡所反射的激光照射在擋光板上。
[0005] 作為本發(fā)明電機轉速測量裝置的一種改進，所述處理單元信號連接有顯示單元， 用于顯示待測電機的粗測轉速。
[0006] 作為本發(fā)明電機轉速測量裝置的另一種改進，所述標準電機為帶有顯示電機轉軸 轉速功能的電機。
[0007] 作為本發(fā)明電機轉速測量裝置的再一種改進，所述處理單元為單片機。
[0008] 作為本發(fā)明電機轉速測量裝置的進一步改進，所述紅外光孔呈弧形狀，并且至少 設置有4個。
[0009] 作為本發(fā)明電機轉速測量裝置的進一步改進，所述擋光板的橫截面呈正五邊形 狀。
[0010] 作為本發(fā)明電機轉速測量裝置的進一步改進，所述顯示單元為數(shù)碼管。
[0011] 本發(fā)明的有益效果在于： (1)本發(fā)明的電機轉速測量裝置分兩步測量待測電機的轉速，采用光電口測轉速(粗測 組件）的目的是為了縮小標準電機的調(diào)試范圍，從而能夠大大提高測量的精度。
[0012] (2)本發(fā)明的電機轉速測量裝置采用普通光學原理，避免了電子元器件、電磁測量 的較大誤差，原理簡單，操作性強。
[0013] ( 3)本發(fā)明的電機轉速測量裝置均是由價格低廉的材料或儀器組成，制作成本低， 具有一定的市場推廣效益。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明電機轉速測量裝置的結構示意圖； 圖中：1、光柵盤；2、待測電機；3、激光孔；4、紅外光孔；5、紅外光源；6、紅外光接收器； 7、電壓比較器；8、激光源；9、雙面反射鏡；10、擋光板；11、標準電機；12、透光孔。
【具體實施方式】
[0015] 下面，結合附圖W及【具體實施方式】，對本發(fā)明做進一步描述： 如圖1所示，為本發(fā)明較佳實施例的電機轉速測量裝置的結構示意圖，其包括粗測組 件、處理單元W及精測組件； 其中，粗測組件包括安裝于待測電機2轉軸上的光柵盤1，紅外光源5和紅外光接收器 6,光柵盤1設置有若干個紅外光孔4,該若干個紅外光孔4繞光柵盤1的中屯、軸線圓周陣 列，紅外光源5和紅外光接收器6相對設置并分置于光柵盤1開設紅外光孔4處的兩側，紅 外光接收器6用于將其接收到的紅外光源5發(fā)出的紅外光信號傳遞至電壓比較器7,電壓比 較器7用于將接收到的紅外光信號轉換為數(shù)字信號； 該處理單元(未圖示）用于處理電壓比較器7傳來的數(shù)字信號，得出待測電機2的粗測 轉速； 該精測組件包括激光源8,光柵盤1上開設有一激光孔3,激光源8設置在激光孔3所 在光柵盤1圓周上相對應的后側；雙面反射鏡9安裝于標準電機11上，由標準電機11帶動 旋轉，擋光板10設置在雙面反射鏡9的四周，擋光板10中開設有一透光孔12,激光源8所 發(fā)出的激光從透光孔12進入，照射到雙面反射鏡9上，雙面反射鏡9所反射的激光照射在 擋光板10上。
[0016] 待測電機2轉動時，帶動光柵盤1進行轉動，位于光柵盤1后方的紅外光源5所發(fā) 出的紅外光透過紅外光孔4成為脈沖光并照射在紅外光接收器6上，紅外光接收器6將其 接收到的紅外光信號傳遞至電壓比較器7轉換為數(shù)字信號，然后將該數(shù)字信號傳送至處理 單元中，由處理單元計算出該數(shù)字信號相對應的待測電機2的粗轉速A，W下簡稱為A; 而激光源8發(fā)出的激光則透過光柵盤1中的激光孔3W及擋光板10中的透光孔12照 射到雙面反射鏡9上，雙面反射鏡9所反射的激光則照射在擋光板10內(nèi)側上?；?頻閃 法"的原理：當目標的轉速與高頻閃光的曝光頻率相當?shù)臅r候，在觀測者的眼中目標物是靜 止的。此時，調(diào)節(jié)標準電機11的轉速(調(diào)節(jié)范圍在A±5%A內(nèi)），使得標準電機11的轉速與 待測電機2的實際轉速相接近，兩者轉速接近時，雙面反射鏡9所反射的激光點在擋光板10 內(nèi)側上的移動速度會變得緩慢，而且標準電機11的轉速越接近待測電機2實際轉速，反射 在擋光板10內(nèi)側的激光點就移動越慢；如果待測電機2和標準電機11均正向轉動，那么， 當標準電機11的轉速值小于待測電機2的實際轉速值時，擋光板10內(nèi)側上的激光點會緩 慢逆時針移動，當標準電機11的轉速值大于待測電機2的實際轉速值時，擋光板10內(nèi)側上 的激光點會緩慢順時針移動。記錄激光點在擋光板10內(nèi)側順時針最慢速度移動時標準電 機11顯示轉速Ai和激光點在擋光板10內(nèi)側逆時針最慢速度移動時標準電機11顯示轉速 八2,最終得出精測轉速As= (Ai+Az) /2。
[0017]其中，采用本裝置測量待測電機所得出的轉速數(shù)據(jù)具體如表1所示： 表1


由表1中的數(shù)據(jù)可知，雖然粗側部分與精測組件的誤差差別不是很大，但是從整體效 果來看，精測組件得數(shù)據(jù)要更為準確些，誤差更小。
[0018] 其中，為了便于讓操作人員獲得處理單元所計算得出的待測電機2的粗轉速A運 一信息，該處理單元還信號連接有顯示單元巧圖示)，待測電機2的粗轉速A則在顯示單元 中顯示，更進一步地，該顯示單元為數(shù)碼管，W進一步降低制作成本。當然該顯示處理單元 所計算得出的待測電機2的粗轉速A，不僅僅可W通過顯示單元來讓操作人員獲得此信息， 還可W通過聲音單元等來傳達此信息。
[0019] 優(yōu)選地，上述的處理單元為單片機，當然也可W采用其他數(shù)字信號處理器。
[0020] 其中，為了便于知道標準電機11的轉速，該標準電機11為帶有顯示電機轉軸轉速 功能的電機。
[0021] 其中，上述的紅外光孔4呈弧形狀，并且至少設置有4個?；⌒螤畹募t外光孔便于 制作，降低了光柵盤的生產(chǎn)成本，同時為了保證測量的精度，紅外光孔4至少設置有4個，當 然，紅外光孔4的數(shù)目設置的越多，測量的精度就越高。
[0022] 其中，上述的擋光板10的橫截面呈正五邊形狀，對稱地設置在雙面發(fā)射鏡的四 周，W便于激光點在擋光板10內(nèi)側上的顯示。
[0023] 由上述可知，本發(fā)明的電機轉速測量裝置采用了激光比較法測量電機轉速，突破 了一般用光電或電磁的方法測量電機轉速，可高精確測量電機的轉速；適用于需要高精度 測量高轉速的領域，普通的光學原理能夠大大減少測量的誤差；整個技術方案沒有比較昂 貴的材料或者儀器，造價便宜，具有一定的市場推廣效益 對本領域的技術人員來說，可根據(jù)W上描述的技術方案W及構思，做出其它各種相應 的改變W及形變，而所有的運些改變W及形變都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之 內(nèi)。
【主權項】
1. 電機轉速測量裝置，其特征在于，包括粗測組件、處理單元以及精測組件； 所述粗測組件包括安裝于待測電機轉軸上的光柵盤，紅外光源和紅外光接收器，光柵 盤設置有若干個紅外光孔，該若干個紅外光孔繞光柵盤的中心軸線圓周陣列，紅外光源和 紅外光接收器相對設置并分置于光柵盤開設紅外光孔處的兩側，紅外光接收器用于將其接 收到的紅外光源發(fā)出的紅外光信號傳遞至電壓比較器，電壓比較器用于將接收到的紅外光 信號轉換為數(shù)字信號； 所述處理單元用于處理電壓比較器傳來的數(shù)字信號，得出待測電機的粗測轉速； 所述精測組件包括激光源，光柵盤上開設有一激光孔，激光源設置在激光孔所在光柵 盤圓周上相對應的后側；雙面反射鏡安裝于標準電機上，由標準電機帶動旋轉，擋光板設置 在雙面反射鏡的四周，擋光板中開設有一透光孔，激光源所發(fā)出的激光從透光孔進入，照射 到雙面反射鏡上，雙面反射鏡所反射的激光照射在擋光板上。2. 如權利要求1所述的電機轉速測量裝置，其特征在于，所述處理單元信號連接有顯 示單元，用于顯示待測電機的粗測轉速。3. 如權利要求1所述的電機轉速測量裝置，其特征在于，所述標準電機為帶有顯示電 機轉軸轉速功能的電機。4. 如權利要求1或2所述的電機轉速測量裝置，其特征在于，所述處理單元為單片機。5. 如權利要求1所述的電機轉速測量裝置，其特征在于，所述紅外光孔呈弧形狀，并且 至少設置有4個。6. 如權利要求1所述的電機轉速測量裝置，其特征在于，所述擋光板的橫截面呈正五 邊形狀。7. 如權利要求1所述的電機轉速測量裝置，其特征在于，所述顯示單元為數(shù)碼管。
【專利摘要】本發(fā)明公開了電機轉速測量裝置，包括粗測組件、處理單元以及精測組件；所述粗測組件包括安裝于待測電機轉軸上的光柵盤，光柵盤設置有若干個紅外光孔，該若干個紅外光孔繞光柵盤的中心軸線圓周陣列，紅外光源和紅外光接收器相對設置并分置于光柵盤開設紅外光孔處的兩側，紅外光接收器用于將其接收到的紅外光源發(fā)出的紅外光信號傳遞至電壓比較器，電壓比較器用于將接收到的紅外光信號轉換為數(shù)字信號；本發(fā)明的電機轉速測量裝置分兩步測量待測電機的轉速，采用光電門測轉速（粗測組件）的目的是為了縮小標準電機的調(diào)試范圍，從而能夠大大提高測量的精度。
【IPC分類】G01P3/40
【公開號】CN105403722
【申請?zhí)枴緾N201510743217
【發(fā)明人】孫潔
【申請人】佛山市南海區(qū)廣工大數(shù)控裝備協(xié)同創(chuàng)新研究院, 佛山市廣工大數(shù)控裝備技術發(fā)展有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月5日