一种霍尔识别技术的无刷直流马达转速和转向分析电路的制作方法

本实用新型涉及马达检测技术领域，具体涉及一种霍尔识别技术的无刷直流马达转速和转向分析电路。

背景技术：

在无刷直流马达自动化功能检测设备中，为了在不损伤产品的前提下测量马达的转速，有以下几种方式方法：1）测量马达自身输出的转速信号。2）测量马达电流波形，并分析其固有特性得到转速信息。3）通过光纤传感器计数测量。但这几种方式都有其固有的局限性，方法1要求马达自身必须有对应的转速输出信号，但在低端邻域，大量的直流马达为了成本的要求，并不包含此类信号输出。方法2要求马达的电流波形必须具有某种特定的固有特性，但在三相马达中这种固有特性并不明显，或者可以说直接找不到类似的特性。方法3要求马达必须要求或者添加良好的光检测点，但是并不是所有的马达在机械结构上都能找到合适光检测点，而额外添加光检测点又将给工厂作业带来困难，或者会降低工厂的生产效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足，提供了一种霍尔识别技术的无刷直流马达转速和转向分析电路。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种霍尔识别技术的无刷直流马达转速和转向分析电路，包括有：

霍尔信号调理电路，用于检测马达的磁场，并且发出霍尔调理信号；

信号分析处理电路，用于接收霍尔调理信号，并将霍尔调理信号进行模数转换后得出数字信息；

通讯电路，与信号分析处理电路电性连接，用于将数字信息发送出去；

电源电路，用于为霍尔信号调理电路、信号分析处理电路以及通讯电路提供电源。

本实用新型进一步设置为，所述霍尔信号调理电路包括有运算放大器U61、运算放大器U62、电压参考模块U7以及迟滞比较器；所述运算放大器U61的正输入端与电压参考模块U7连接；所述运算放大器U61的负输入端设有用于检测磁场的输入口；所述运算放大器U61的输出端与运算放大器U62的正输入端连接；所述运算放大器U62的输出端与迟滞比较器连接；所述运算放大器U62的输出端设有与信号分析处理电路电性连接的第一输出口；所述运算放大器U62的负输入端设有与信号分析处理电路电性连接的第二输出口。

本实用新型进一步设置为，所述迟滞比较器包括有运算放大器U81以及运算放大器U82；所述运算放大器U81的正输入端与运算放大器U61的正输入端连接，所述运算放大器U81的负输入端与运算放大器U62的输出端连接，所述运算放大器U81的输出端与运算放大器U82的正输入端连接；所述运算放大器U82的负输入端与运算放大器U61的正输入端连接。

本实用新型进一步设置为，所述信号分析处理电路为单片机U1以及其外围电路。

本实用新型进一步设置为，所述通讯电路包括有协议转换模块U3、第一隔离模块U2以及第二隔离模块U4；所述第一隔离模块U2的输出端以及第二隔离模块U4的输出端均与协议转换模块U3的输入端连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型通过霍尔识别技术，利用了无刷直流马达固有的特性进行转速测量的，由于无刷直流马达在其启动阶段存在运作方向出错的可能性，而利用本实用新型可以实现运转方向的判别，从而实现对此类不良现象的甄别。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的电路框图；

图2是本实用新型霍尔信号调理电路的电路图；

图3是本实用新型信号分析处理电路的电路图；

图4是本实用新型通讯电路的电路图；

图5是本实用新型电源电路的电路图。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

图1至图5可知；本实施例所述的一种霍尔识别技术的无刷直流马达转速和转向分析电路，包括有：

霍尔信号调理电路，用于检测马达的磁场，并且发出霍尔调理信号；

信号分析处理电路，用于接收霍尔调理信号，并将霍尔调理信号进行模数转换后得出数字信息；

通讯电路，与信号分析处理电路电性连接，用于将数字信息发送出去；

电源电路，用于为霍尔信号调理电路、信号分析处理电路以及通讯电路提供电源。

由于任何直流无刷马达都是一种含有转换旋转磁场的电路，也就是说只要是直流无刷马达其周围必然含有旋转的磁场存在，这是马达必有的特性，而本实例新型利用霍尔识别技术，以及利用了无刷直流马达固有的特性进行转速测量的。除此之外，更重要的是针对行业中占据份额越来越重的三相无刷直流马达，在其启动阶段由于存在运作方向出错的可能性，而利用本实例模块的另一个功能可以实现运转方向的判别，从而实现对此类不良现象的甄别。

具体地，本实施例所述的马达检测电路，在工作的时候，首先霍尔传感器采集周围的磁场信息，利用霍尔效应将磁场信息转化为对应电压信号并且发送至霍尔信号调理电路，霍尔信号调理电路将调理后的霍尔信号送入信号分析处理电路中，信号分析处理电路将调理后的霍尔信号进行模数转换成数字信息，再通过通讯电路将数字信息发送出去，根据数字信息对无刷直流马达的转速和转向进行分析。

本实施例所述的一种霍尔识别技术的无刷直流马达转速和转向分析电路，所述霍尔信号调理电路包括有运算放大器U61、运算放大器U62、电压参考模块U7以及迟滞比较器；所述运算放大器U61的正输入端与电压参考模块U7连接；所述运算放大器U61的负输入端设有用于检测磁场的输入口；所述运算放大器U61的输出端与运算放大器U62的正输入端连接；所述运算放大器U62的输出端与迟滞比较器连接；所述运算放大器U62的输出端设有与信号分析处理电路电性连接的第一输出口；所述运算放大器U62的负输入端设有与信号分析处理电路电性连接的第二输出口。

本实施例中检测磁场的霍尔信号调理电路主要实现对霍尔调理信号的取交流分量，并对交流分量进行放大、滤波等处理。其电路包含运放U61、U62、U81、U82，电压参考模块U7，电阻R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31，电容C18、C19、C20、C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28，TVS管D11。上述电路中运放U61、U62、U81、U82为MCP6002,电压参考模块U7为REF3025AIDBVR，电阻R15、R18、R22、R23、R28、R29、R30、R31为10k，电阻R14为100k，电阻R16为2.7k，电阻R17为39k，电阻R19为470k，电阻R20、R21为1M，电容C18、C19、C20、C27、C28为100nF, 电容C22为10nF, 电容C23、C24为10uF/10V, 电容C25、C26为100pF。

本实施例所述的一种霍尔识别技术的无刷直流马达转速和转向分析电路，所述迟滞比较器包括有运算放大器U81以及运算放大器U82；所述运算放大器U81的正输入端与运算放大器U61的正输入端连接，所述运算放大器U81的负输入端与运算放大器U62的输出端连接，所述运算放大器U81的输出端与运算放大器U82的正输入端连接；所述运算放大器U82的负输入端与运算放大器U61的正输入端连接。

通过设置迟滞比较器提高霍尔信号调理电路的抗干扰能力。

本实施例所述的一种霍尔识别技术的无刷直流马达转速和转向分析电路，所述信号分析处理电路为单片机U1以及其外围电路。

在本实施例中，信号分析处理电路对处理过的霍尔调理信号进行模数变换，并在处理器内部进行FFT变换，并分离出转速特性参数，最终得到转速结果。其电路包含微控制器U1，晶振Y1，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7，排阻RP1、RP2，电容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7。

本实施例所述的一种霍尔识别技术的无刷直流马达转速和转向分析电路，所述通讯电路包括有协议转换模块U3、第一隔离模块U2以及第二隔离模块U4；所述第一隔离模块U2的输出端以及第二隔离模块U4的输出端均与协议转换模块U3的输入端连接。

在本实施例中，通讯电路实现模块与系统的级联和数据的传输。其电路包含电阻R8、R9、R10、R11、R12、R13，电容C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17，发红二极管D1、D2，电感L1，TVS管D3、D4，保险丝F1、F2。上述电路中，协议转换模块U3为SP485EEN，第一隔离模块U2、第二隔离模块U4为ADUM1201ARZ。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。