一种激光比较法高精度测电机转速装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及转速测量技术，具体涉及一种激光比较法高精度测电机转速装置。
【背景技术】
[0002]工业生产中，常要测量刚体定轴转动的速率。水轮机、内燃机、三相交流电动机等大功率的机器，可用接触式机械转速表测转速。但是这类转速表必须与转动体接触，需要转动体付出一定的动能带动转速表的“探头”转动才能获得读数。对于微、小型电动机如电唱机、录音机的马达，若使用机械式转速表，即使被测体能带动它也会严重影响测量精度，何况许多小功率电动机根本无法带动机械转速表。对于电风扇，其转轴不露出防护罩外;对于大型电锯、大型电动砂轮，用机械转速表测转速是不安全的，可见机械式转速表的适用范围很有限。对于不宜用机械转速表的情况，一般使用闪光测速仪，由于闪光测速仪较贵，所以个人或业余者常采用“日光灯测速法”或其他简易方法。然而这些简易方法操作不便，测量误差大，适用范围也有限。至于用光电测量转速的方法以及用电磁测量转速的方法，虽然比较准确，但由于会受电磁干扰、温度等的影响，测量精度也会有较大误差。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种激光比较法高精度测电机转速装置，解决了传统电机测速误差大、适用范围有限和易受干扰的问题。
[0004]为解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现:
一种激光比较法高精度测电机转速装置，包括光栅盘、粗测单元、精测单元和单片机，待测电机带动所述光栅盘旋转，光栅盘上打有一个透光孔和若干均匀分散的弧形孔，所述粗测单元包括红外线发射管、红外线接收板和电压比较器，所述红外线发射管和红外线接收板分别设置在所述弧形孔的两侧，红外线接收板将接收的红外线信号经过电压比较器转变为数字信号，然后通过电路将该信号传入单片机;所述精测单元包括激光发射器、双面反射镜、挡光板、电机控制器和标准电机，所述电机控制器控制标准电机转速，所述激光发射器发出的光通过光栅盘上的透光孔照射在双面反射镜上，所述标准电机带动双面反射镜旋转，反射光点照射在对称设置在双面反射镜四周的挡光板上。
[0005]优选的，所述粗测单元中电机每转动一圈，红外线发射管发出的红外线信号被红外线接收板接到四次。
[0006]优选的，所述粗测单元还包括显示单元，所述单片机连接所述显示单元。
[0007]优选的，所述标准电机具有转速显示功能。
[0008]优选的，所述弧形孔数量为至少4个。
[0009]工作原理:
在待测电机的一端放置有两个光源，其中一个为红外光源，它发出的光透过光栅盘上外侧的四个弧形孔成为脉冲光，脉冲光被接收后转换为电信号并传递给单片机处理，然后显示转速A;另一个为激光发射器，它发出的光通过光栅盘上的一个透光孔照射在双面反射镜上，反射光点照在安装在双面反射镜四周的挡光板上，双面反射镜与可显示转速的标准电机相连，调节标准电机的转速(调节范围在A ± 5%A内)与待测电机的转速接近的时候，反射光点移动的速度会变得缓慢，而且标准电机的转速越接近待测电机实际转速，反射在挡光板内侧的光点就移动越慢，如果待测电机和标准电机均正向转动，那么，当标准电机的转速值小于待测电机的实际转速值时，挡光板内侧的光点会缓慢逆时针移动，当标准电机的转速值大于待测电机的实际转速值时，挡光板内侧光点会缓慢顺时针移动。记录光点在挡光板内侧顺时针最慢速度移动时标准电机显示转速六:和光点在挡光板内侧逆时针最慢速度移动时标准电机显示转速A2，最终得出精测转速A3=(Al+A2)/2。
[0010]有益效果:
本发明提供了一种激光比较法高精度测电机转速装置，采用了激光比较法测量电机转速，突破了一般用光电或电磁的方法测量电机转速，可高精确测量电机的转速;适用于需要高精度测量高转速的领域，普通的光学原理能够大大减少测量的误差;整个技术方案没有比较昂贵的材料或者仪器，造价便宜，具有一定的市场推广效益。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本发明结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0014]实施例1:
如图1所示的一种激光比较法高精度测电机转速装置，包括光栅盘1、粗测单元、精测单元和单片机，待测电机2带动所述光栅盘1旋转，光栅盘1上打有一个透光孔3和若干均匀分散的弧形孔4，所述粗测单元包括红外线发射管5、红外线接收板6和电压比较器7，所述红外线发射管5和红外线接收板6分别设置在所述弧形孔4的两侧，红外线接收板6将接收的红外线信号经过电压比较器转变为数字信号，然后通过电路将该信号传入单片机;所述精测单元包括激光发射器8、双面反射镜9、挡光板10、电机控制器和标准电机11，所述电机控制器控制标准电机11转速，所述激光发射器8发出的光通过光栅盘上的透光孔3照射在双面反射镜9上，所述标准电机11带动双面反射镜9旋转，反射光点照射在对称设置在双面反射镜9四周的挡光板10上，所述粗测单元中电机每转动一圈，红外线发射管发出的红外线信号被红外线接收板接到四次，所述粗测单元还包括显示单元，所述单片机连接所述显示单元，所述标准电机具有转速显示功能，所述弧形孔数量为至少4个。
[0015]本发明从频闪法测电机转速的原理变化而来:当目标的转速与高频闪光的曝光频率相当的时候，在观测者的眼中目标物是静止的。在待测电机的一端放置有两个光源，其中一个为红外光源，它发出的光透过光栅盘上外侧的四个弧形孔成为脉冲光，脉冲光被接收后转换为电信号并传递给单片机处理，然后显示转速A;另一个为激光发射器，它发出的光通过光栅盘上的一个透光孔照射在双面反射镜上，反射光点照在安装在双面反射镜四周的挡光板上，双面反射镜与可显示转速的标准电机相连，调节标准电机的转速(调节范围在A± 5%A内)与待测电机的转速接近的时候，反射光点移动的速度会变得缓慢，而且标准电机的转速越接近待测电机实际转速，反射在挡光板内侧的光点就移动越慢，如果待测电机和标准电机均正向转动，那么，当标准电机的转速值小于待测电机的实际转速值时，挡光板内侧的光点会缓慢逆时针移动，当标准电机的转速值大于待测电机的实际转速值时，挡光板内侧光点会缓慢顺时针移动。记录光点在挡光板内侧顺时针最慢速度移动时标准电机显示转速Ai和光点在挡光板内侧逆时针最慢速度移动时标准电机显示转速A2，最终得出精测转3IA3=(Ai+A2)/2o
[0016]本发明提供了一种激光比较法高精度测电机转速装置，采用了激光比较法测量电机转速，突破了一般用光电或电磁的方法测量电机转速，可高精确测量电机的转速;适用于需要高精度测量高转速的领域，普通的光学原理能够大大减少测量的误差;整个技术方案没有比较昂贵的材料或者仪器，造价便宜，具有一定的市场推广效益
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种激光比较法高精度测电机转速装置，其特征在于，包括光栅盘、粗测单元、精测单元和单片机，待测电机带动所述光栅盘旋转，光栅盘上打有一个透光孔和若干均匀分散的弧形孔，所述粗测单元包括红外线发射管、红外线接收管和电压比较器，所述红外线发射管和红外线接收管分别设置在所述弧形孔的两侧，红外线接收管将接收的红外线信号经过电压比较器转变为数字信号，然后通过电路将该信号传入单片机;所述精测单元包括激光发射器、双面反射镜、挡光板、电机控制器和标准电机，所述电机控制器控制标准电机转速，所述激光发射器发出的光通过光栅盘上的透光孔照射在双面反射镜上，所述标准电机带动双面反射镜旋转，反射光点照射在对称设置在双面反射镜四周的挡光板上。2.如权利要求1所述的一种激光比较法高精度测电机转速装置，其特征在于:所述粗测单元中电机每转动一圈，红外线发射管发出的红外线信号被红外线接收管接到四次。3.如权利要求1所述的一种激光比较法高精度测电机转速装置，其特征在于:所述粗测单元还包括显示单元，所述单片机连接所述显示单元。4.如权利要求1所述的一种激光比较法高精度测电机转速装置，其特征在于:所述标准电机具有转速显示功能。5.如权利要求1所述的一种激光比较法高精度测电机转速装置，其特征在于:所述弧形孔数量为至少4个。
【专利摘要】本发明涉及转速测量技术，具体涉及一种激光比较法高精度测电机转速装置,包括光栅盘、粗测单元、精测单元和单片机，粗测单元包括红外线发射管、红外线接收管和电压比较器，红外线接收管将接收的红外线信号经过电压比较器转变为数字信号，然后通过电路将该信号传入单片机；精测单元包括激光发射器、双面反射镜、挡光板、电机控制器和标准电机,激光发射器发出的光通过光栅盘上的透光孔照射在双面反射镜上。本发明采用了激光比较法测量电机转速，突破了一般用光电或电磁的方法测量电机转速，可高精确测量电机的转速，能够大大减少测量的误差；整个技术方案没有比较昂贵的材料或者仪器，造价便宜，具有一定的市场推广效益。
【IPC分类】G01P3/36
【公开号】CN105467148
【申请号】CN201610026488
【发明人】董艺
【申请人】董艺
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年1月16日