[实用新型]一种电机测速传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高精度测速传感器，该传感器应用在电机驱动控制系统的技术领域。

背景技术

在电机控制系统中，转速测量是必不可少的。目前主要有以下三种方法对电机进行转速测量：

1. 测速发电机法：利用测速发电机的电枢电压与转速成正比的这一关系测量转速。测转速时，测速发电机连接到被测电机的轴端，将被测电机的机械转速变换为电压信号输出，电机控制系统将测速发电机的输出电压进行信号调理后进行模拟数字变换（AD变换），从而测得电机的转速。

2．光电码盘测速法：是通过测出转速信号的频率或周期来测量电机转速的测速法。光电码盘安装在转子端轴上，随着电机的转动，光电码盘也跟着一起转动，如果有一个固定光源照射在码盘上，则可利用光敏元件来接受光，接收到光的次数就是码盘的编码数。

3．旋转变压器：旋转变压器连接到被测电机的轴端，将旋转变压器的输出信号进行解算，解算结果是电机的位置信号，对位置信号求导数可以得出被测电机的机械转速。

这三种方法是目前通用的电机测速方法，测速比（电机转速最小分辨率：最大可测转速）可以达到1：2000，在后两种方法中还可以采取一些方法适当提高测速比，因此能够满足大多数场合的需求。对于电机转速控制系统有两种需求：一是调速比，二是电机的低速性能。方法1在调速比要求较小的情况下，通过调整调理电路参数，能够进行低转速的测量，但由于存在模拟电路，其稳定性相对较差，同时每次均需要调试，不利于批量生产。方法2、3测速方法中低速测量（即最小测速分辨率）是基本上固定的，因此在低速性能要求较高的场合往往难以满足需求。

目前在各类文献中，大多数是将多极旋转变压器和单极旋转变压器组合在一起形成双通道旋转变压器，作为一种高精度位置测量传感器。例如，文献“双通道多极旋转变压器-数字转换器的设计与实现”（《微特电机》，2010年（1）:27-29,39）。采用单极与多极旋转变压器组合方式是提高位置测量精度的一种解决方案，但是这种组合体积较大，解算电路复杂，成本高，并且在电机转速测量中不需要全位置测量。

实用新型内容

针对以上现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种电机测速传感器，用于满足电机转速测量中，电机控制宽调速比和低速性能要求高等需求。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电机测速传感器，包括多极旋转变压器、激励电源、RDC解算器电路、计算模块和输出驱动电路，其中，激励电源、RDC解算器电路、计算模块和输出驱动电路印制在同一块电路板上，激励电源与RDC解算器电路连接，激励电源及RDC解算器电路通过导线与多极旋转变压器连接，RDC解算电路通过印制电路连接计算模块，计算模块通过印制电路连接输出驱动电路，输出驱动电路与电机控制器的导线连接。

本实用新型的测速传感器采用多极旋转变压器，辅以一套旋转变压器解算电路，对检测的位置微分处理，用于提高电机转速测量的精度。本实用新型可依据需求，通过选择旋转变压器的极对数，能够使得电机转速测量最小分辨率提高4、8、16倍等，而且结构简单。

附图说明

图1是本实用新型电机测速传感器组成示意图。

图2是本实用新型测速传感器中多极旋转变压器示意图。

图3是本实用新型中印制电路板示意图示意图。

图4是本实用新型实施例中位置增量码输出示意图。

图5是本实用新型实施例中对比单极旋转变压器和多极旋转变压器的增量码输出示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。