專利名稱：直流馬達轉速測速裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及直流馬達的轉速測量裝置。
以往，傳統風扇馬達的測速方式主要為外加式測速方式，其測量方式如下一、利用同步測速原理，以可變頻率閃光照射馬達旋轉葉片，當葉片影像“凍結”時，其閃光頻率則與葉片同步，因而可測出其轉速。
二、將待測馬達的轉軸連接一直流發電機或轉速器，而測得其轉速。
三、在馬達轉軸或風扇葉片上貼上反光貼紙，以紅外線感應測速器測量反光貼紙的反射紅外光信號，而測量出轉速。
四、利用光電感應器檢測風扇葉片間的間隙，而測得馬達的轉速。
上述馬達轉速測量方式，皆以間接方式外加測量裝置而測得馬達轉速，而無法由馬達本身直接測量。由于間接測量需藉助額外儀器設備，及進行測前準備，如貼反光貼紙，儀器校正或定位，因此耗時長且成本較高。再者，馬達制造完成后，皆需通電流以測試馬達運轉。若馬達運轉正常，再送至測試部門作轉速測試。
本發明即針對上述缺點而提出的改良，其目的在于提供一種在測試馬達運轉是否正常時，便可同時測量出馬達轉速，以較方便且省時的方式準確測得直流馬達轉速的直流馬達轉速測量裝置。
根據第一種結構的本發明的直流馬達轉轉速測速裝置，包含一變流器，連接至該直流馬達的電源線，感測該直流馬達的電流變化，并輸出一對應的電壓波形；一比較器，其輸入與所述變流器的輸出相連，濾波處理該變流器的電壓波形，輸出一數字信號；一極數選擇器，其輸入與所述比較器的輸出相連，調整對應直流馬達的極數，將該數字信號除以該直流馬達的極數而輸出一轉速信號；及一顯示器，其輸入與所述極數選擇器的輸出相連，顯示該轉速信號。
根據第二種結構的本發明的直流馬達轉轉速測速裝置，包含一變流器，連接至該直流馬達的電源線，感測該直流馬達的電流變化，并輸出一對應的電壓波形；一放大器，其輸入與所述變流器的輸出相連，放大該電壓波形；一比較器，其輸入與所述放大器的輸出相連，具有一參考電壓及一運算放大器，該運算放大器比較該電壓波形與該參考電壓，作史密特波形處理而輸出一數字信號；一極數選擇器，其輸入與所述比較器的輸出相連，該數字信號除以該直流馬達的極數而輸出一轉速的脈沖信號；一顯示器，其輸入與所述極數選擇器的輸出相連，以顯示該直流馬達的轉速信號。
無論通過以上那種結構，本發明的直流馬達轉速測速裝置可在測試馬達運轉時，同時測量直流馬達的轉速，因而可縮短馬達的測試時間，不必添置其他測量儀器，大幅度降低了生產成本。另外，因本發明是通過測量直流馬達電流變化而測得其轉速，因而所測得的轉速相當精確。
根據本發明的直流馬達轉速測速方法，包含下列步驟量取直流馬達電源線的電流波形；以一變流器將該電流波形轉換成一電壓波形；將該電壓波形作史密特濾波而得一數字信號；將該數字信號除以該直流馬達的極數而輸出一轉速脈沖信號；將該轉速的脈沖信號送一顯示器顯示。
通過以上本發明的直流馬達轉速測速方法，可在測試馬達運轉時，同時測量直流馬達的轉速，因而可縮短馬達的測試時間，不必添置其他測量儀器，大幅度降低了生產成本。另外，因本發明是通過測量直流馬達電流變化而測得其轉速，因而所測得的轉速相當精確。
附圖的簡單說明圖1為本發明直流馬達轉速測速裝置的電路方框圖；圖2A為本發明直流馬達轉速測速裝置的第一較佳具體實施例的詳細電路圖；圖2B為本發明直流馬達轉速測速裝置的第二較佳具體實施例的詳細電路圖；圖3為本發明的變流器二次側電壓波形圖；圖4為本發明的衰減電壓波形圖；圖5為本發明的波形處理器波形信號圖。
下面，結合
本發明的實施例。
請參照圖1，其指示本發明直流馬達轉速測速裝置的電路方框圖，其主要利用直流馬達1運轉時極與極間瞬間無電流消耗，因而電流產生脈動，利用變流器2以感測直流馬達1的電流波形變化，并將其轉變成一電壓波形。利用波形處理器3放大該電壓波形，而該放大的電壓波形由一比較器4作濾波處理而得一方形脈沖數字信號。經過一極數選擇器5將比較器4濾波處理的方形脈沖數字頻率信號除以馬達的極數，而得出與馬達轉速對應的脈沖數，再由顯示器6顯示馬達轉速。
請再參閱圖2A，其為本發明直流馬達轉速測速裝置的詳細電路圖。根據本發明，直流馬達轉速測速裝置串聯于待測直流馬達1的電源線路11上，利用變流器2感測直流馬達1運轉時電流波形的變化直流馬達1的電源線路11為測試直流馬達1運轉時的電源電路，因而可實現測試直流馬達1運轉時，同時測量其轉速。該變流器2將直流馬達1的電源線11繞于一永久磁鐵21構成一次線圈22，而變流器2的二次線圈23亦繞于該永久磁鐵21，因而變流器2可將直流馬達1的電流波形變化轉換成電壓波形Vi1(請參圖3)而從二次線圈23輸出。電壓波形Vi1信號經過一電阻32衰減成Vi2波形信號，如圖4所示。Vi2波形信號經過波形處理器3放大為V0信號，如圖5所示，該波形處理器3最好由8050晶體管31構成，將Vi2反相放大成V0。再將V0信號經過比較器4作濾波處理。該比較器4最好包含一BAl0393運算放大器41及一可變電阻器42，該可變電阻42可調整設定參考電壓標準作史密特波形整形，濾除雜波，得到一完整的數字信號。該數字信號再經過極數選擇器5處理，即除以直流馬達1的極數，得到馬達1的轉速，該極數選擇器最好由兩4017集成電路51,52組成，配合撥碼開關選擇馬達的對應極數。經過極數選擇器5處理的信號再由顯示器6顯示，即為直流馬達的轉速。
請再參照圖2B，其為本發明直流馬達轉速測速裝置的第二較佳具體實施例的詳細電路圖。基于批量生產和穩定性的考慮，特將原始電路圖2中的可變電阻42拿掉，再在晶體管放大器的輸出端，加一電容33，以方便批量生產時電路板的制作。
請再參照圖2A，本發明另包含一穩壓器7，以提供較穩定的電壓供其他元件使用。另本發明的極數選擇器5設有一歸零裝置53，用于信號歸零設定。
由以上說明可知，本發明的直流馬達轉速測速裝置和轉速測速方法可在測試馬達運轉時，同時測量直流馬達的轉速，因而可縮短馬達的測試時間，不必添置其他測量儀器，大幅度降低了生產成本。另外，因本發明是通過測量直流馬達電流變化而測得其轉速，因而所測得的轉速相當精確。
權利要求
1．一種直流馬達轉速測速裝置，其特征在于，包含一變流器，連接至該直流馬達的電源線，感測該直流馬達的電流變化，并輸出一對應的電壓波形；一比較器，其輸入與所述變流器的輸出相連，濾波處理該變流器的電壓波形，輸出一數字信號；一極數選擇器，其輸入與所述比較器的輸出相連，調整對應直流馬達的極數，將該數字信號除以該直流馬達的極數而輸出一轉速信號；及一顯示器，其輸入與所述極數選擇器的輸出相連，顯示該轉速信號。
2．根據權利要求1所述的直流馬達轉速測速裝置，其特征在于，包含一波形處理器，以放大該變流器的電壓波形。
3．根據權利要求1所述的直流馬達轉速測速裝置，其特征在于，所述變流器由該直流馬達的電源線繞于一永久磁鐵上而構成一次線圈。
4．根據權利要求1所述的直流馬達轉速測速裝置，其特征在于，該比較器具有一參考電壓及一運算放大器，該運算放大器將該電壓波形與該參考電壓比較，作史密特波形處理。
5．根據權利要求2所述的直流馬達轉速測速裝置，其特征在于，該波形處理器為一晶體管放大器。
6．根據權利要求1所述的直流馬達轉速測速裝置，其特征在于，包含一穩壓器，提供一穩定電壓。
7．一種直流馬達轉速測速裝置，其特征在于，包含一變流器，連接至該直流馬達的電源線，感測該直流馬達的電流變化，并輸出一對應的電壓波形；一放大器，其輸入與所述變流器的輸出相連，放大該電壓波形；一比較器，其輸入與所述放大器的輸出相連，具有一參考電壓及一運算放大器，該運算放大器比較該電壓波形與該參考電壓，作史密特波形處理而輸出一數字信號；一極數選擇器，其輸入與所述比較器的輸出相連，該數字信號除以該直流馬達的極數而輸出一轉速的脈沖信號；一顯示器，其輸入與所述極數選擇器的輸出相連，以顯示該直流馬達的轉速信號。
8．一種直流馬達轉速測速方法，其特征在于，包含下列步驟a)量取直流馬達電源線的電流波形；b)以一變流器將該電流波形轉換成一電壓波形；c)將該電壓波形作史密特濾波而得一數字信號；d)將該數字信號除以該直流馬達的極數而輸出一轉速脈沖信號；及e)將該轉速的脈沖信號送一顯示器顯示。
9．根據權利要求8所述的直流馬達轉速測速裝置，其特征在于，將所述步驟b)的電壓波形作放大處理。
全文摘要
一種直流馬達轉速測速裝置,可縮短測試時間,降低成本,測量精確,主要包含:一變流器,以感測直流馬達的電流變化波形,并將其轉換成一電壓波形;一波形處理器,放大該電壓波形;一比較器,作濾波處理而得一方形脈沖;一極數選擇器,將該方形脈沖頻率除以馬達的極數;及一轉速顯示器,顯示經除頻的脈沖數。
文檔編號G01P3/42GK1210980SQ9711825
公開日1999年3月17日 申請日期1997年9月10日 優先權日1997年9月10日
發明者洪銀農 申請人:建準電機工業股份有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
