輸出直流電壓的f-v(頻率—電壓)轉速傳感器的製作方法
2023-05-24 06:11:51
專利名稱：輸出直流電壓的f-v(頻率—電壓)轉速傳感器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子轉速傳感器，特別是用於電子轉速測量裝置。
機械裝置的轉速遠距離無定向測量，目前通常採用測速發電機，由於測速發電機成本昂貴，安裝複雜，溫度誤差大，不耐油水，所以電子轉速測量裝置已被人們重視起來。一個典型的電子轉速測量裝置包括一個轉速傳感器和電子轉速表組成，轉速傳感器可以是光電式的或磁電式的轉速頻率脈衝發生器，它輸出與轉速成正比的脈衝頻率信號，通過導線的遠距離傳輸到專門的電子轉速表，電子轉速表則通過脈衝頻率的測量顯示轉速值，它的精度高，但由於傳輸線路長，訊號弱，有時很易受到強電磁幹擾而使電子轉速表線路工作失常，同時要採用專門測量弱信號的電子轉速表，使裝置成本大大提高。
本實用新型的目的是提供一種抗幹擾性強的電子傳速傳感器。它與普通電壓表相接就能構成轉速測量裝置，使裝置成本降低。
本實用新型由轉速頻率脈衝發生器和一個帶有頻率一電壓的轉換器兩部分組成。轉換器的輸入端直接與脈衝頻率發生器的輸出端相連，轉換器的輸出端能輸出與轉速成正比的直流電壓，這個電壓最高可達幾十伏，能接低到幾百歐的負載電阻而正常工作，所以可以通過導線遠距離傳輸到任何型號的直流電壓表指示轉速值，由於直流電壓表成本大大低於電子轉速表，於是達到了使轉速測量裝置成本大大降低的目的。而且直流電壓表的型號很多，有許多外型尺寸和測量精度可選用，這樣也就擴大了轉速測量裝置的適用範圍。
本實用新型轉換器與頻率脈衝發生器在同一殼體內，無需傳輸導線，不會引入電磁幹擾脈衝。而本實用新型輸出遠距離傳輸的直流電壓可高到幾十伏，傳輸的負載阻抗又可低到幾百歐，與常規的頻率脈衝發生器傳輸線路相比可相差幾個數量級，又由於電磁幹擾為脈衝幹擾，而本實用新型為直流傳輸，能方便地濾去幹擾脈衝交流成分，所以本實用新型具有很強的抗幹擾能力。
本實用新型測量精度高，抗幹擾性好，與直流電壓表組成的轉速測量裝置成本低。
附
圖1是本實用新型的方框圖附圖2是(頻率－電壓)轉換器原理圖；附圖3是採用磁電式轉速頻率脈衝發生器的轉速傳感器示意圖；附圖4是採用霍爾式轉速頻率脈衝發生器的轉速傳感器示意以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
附圖1為本實用新型的方框圖。
轉速頻率脈衝發生器(1)與F－V(頻率－電壓)轉換器(2)在同一殼體內直接連接。轉換器(2)輸出與轉速成正比的直流電壓，通過導線遠距離傳輸到直流電壓表顯示轉速值。轉速頻率脈衝發生器(1)與F－V轉換器(2)之間的信號連接點有一單獨引出端(6)可以引出轉速頻率脈衝發生信號，也可以用它輸入標準頻率對F－V的轉換器(2)進行調整、檢驗。
本實用新型的F－V轉換器可以是半導體分立元件組成的，也可以是集成電路組成的，有關的常規電路很多，可根據成本、體積、精度、環境要求靈活選用。
附圖2非限定性地提供了一種電路。555集成電路(7)輸出與轉速成正比的電壓脈衝，脈衝的寬度由R1C1的值限定，並小於最高頻率時的脈衝寬度，這樣通過積分電路後，可以獲得與頻率成正比的直流電壓，附圖中的運算放大器(8)組成的積分放大器，其積分的常數由R2C2決定，運算放大器使得直流電壓的輸出有一定的功率，電路附有78系列穩壓集成電路供給穩定的電壓。
本實用新型可以有一個金屬外殼(3)，內部用樹脂灌封。
本實用新型可以採用橡膠密封的插頭座，其插頭座與殼體(3)之間，插頭(4)與插座(5)以及導線引出孔內均有橡膠密封床墊，有極好的抗油水等惡劣環境能力，又有很好地抗電幹擾和熱傳導能力。塑料的插頭座外殼可以是透明的，內部可裝發光二極體以指示工作狀態，插頭(4)與導線之間的連接採用螺釘壓按，即方便施工，又避免碰線短路的危險，插頭座之間可用螺釘鎖緊，防止鬆動和有人隨意拆卸。
轉速脈衝頻率發生器可以是光電式的，磁電式的或霍爾的多種形式。
附圖3為本實用新型採用一種磁電式轉速脈衝頻率發生器時的傳感器，磁電式轉速脈衝頻率發生器是一個帶磁鋼(9)的鐵蕊(10)線圈(11)，當它靠近轉動的鐵質測速齒輪(12)時，由於磁阻的變化引起磁通量的變化，在線圈上感應出與轉速成正比的脈衝頻率，這一頻率脈衝訊號與F－V轉換器(2)連接，並引出端子⑥作頻率輸出及檢測用。電路和線圈全部被樹脂(13)灌封在不鏽鋼殼體(3)內，能耐油水抗汙，並有很好的機械強度和抗電幹擾性能，電源與輸出的導線用插頭座連接，安裝十分方便，插頭座可拆卸，以便調節殼體內部的電位器(14)，對電路進行調整，插頭座與引出線之間均有橡皮床墊(15)，有優良的防水性能。
附圖4為本實用新型採用霍爾效應的轉速脈衝頻率發生器時的示意圖，多極體的磁鋼(16)轉動時，在旁邊的霍爾元件(17)感應出與轉速成正比的脈衝頻率，訊號被直接接到F－V轉換器(2)，由於霍爾元件的輸出脈衝頻率幅度大小與轉速無關，所以特別適用於低速工作狀態。
權利要求1.一種輸出直流電壓的F-V(頻率-電壓)轉速傳感器，包括轉速頻率脈衝發生器(1)的轉速傳感器，其特徵在於含有輸出直流電壓與轉速成正比的F-V(頻率-電壓)轉換器(2)，轉換器(2)的輸入端與轉速頻率脈衝發生器(1)的輸出端相連，轉速頻率脈衝發生器(1)和F-V(頻率-電壓)轉換器(2)位於殼體(3)內。
2.按照權利要求1所述的輸出直流電壓的F－V(頻率－電壓)轉速傳感器，其特徵在於所述的轉速傳感器殼體(3)帶有插頭和插座(5)，插座(5)與殼體(3)之間、插頭(4)與插座(5)之間的導線引出孔均有密封的橡皮床墊，插頭(4)與導線之間採用螺絲壓接。
3.按照權利要求1所述的輸出直流電壓的F－V(頻率－電壓)轉速傳感器，其特徵在於轉速頻率脈衝發生器(1)與F－V(頻率－電壓)轉換器(2)的連接點處設有頻率輸出端(6)。
4.按照權利要求1所述的輸出直流電壓的F－V(頻率－電壓)轉速傳感器，其特徵在於轉速頻率脈衝發生器(1)可以是光電式或霍爾式，也可以是磁電式的。
專利摘要本實用新型是一種能抗幹擾的使測量裝置成本降低的轉速傳感器，它是由通常的轉速測量頻率發生器和一個半導體的F—V(頻率—電壓)轉換器組成，轉速頻率脈衝通過F—V轉換器直接輸出與轉速成正比的直流電壓，與普通的直流電壓表相接即能顯示轉速值，從而可避免使用昂貴的電子轉速表，降低了裝置成本，由於輸出電壓和負載阻抗都比通常的頻率脈衝傳輸要相差幾個數量級，從而獲得優異的抗幹擾特性。
文檔編號G01P3/42GK2170521SQ9320761
公開日1994年6月29日 申請日期1993年3月28日 優先權日1993年3月28日
發明者郭行波, 郭國康 申請人:郭行波, 郭國康