[发明专利]一种设在直流永磁无刷电机内的运行参数检测电路及方法

权利要求书

1.一种设在直流永磁无刷电机内的运行参数检测电路，其特征在于：包括角度及转速检测单元、电机电流检测单元、电机内温度检测单元、无线通信单元和单片机，所述角度及转速检测单元、电机电流检测单元、电机内温度检测单元的输出端分别与单片机相连接，所述单片机还通过无线通信单元与远程终端进行通信，所述角度及转速检测单元、电机电流检测单元、电机内温度检测单元、无线通信单元和单片机集成在一块电路板上，所述电路板嵌入在直流永磁无刷电机的内部，

所述角度及转速检测单元，包括三个霍尔位置传感器，三个霍尔位置传感器等转角距离围绕安装在电机的转动轴上，三个霍尔位置传感器的脉冲信号输出端分别与单片机的脉冲采集接口相连接；

所述电机电流检测单元，包括精密采样电阻、隔离放大器电路，所述精密采样电阻串接电机的电流通路中，所述隔离放大器电路的输入端并联在精密采样电阻的两端，所述隔离放大器电路的输出端与单片机内的AD转换接口相连接；

所述电机内温度检测单元，包括数字温度传感器，所述数字温度传感器的温度感应端贴在电机的线圈绕组上，所述数字温度传感器的输出端通过单总线与单片机的IO端口相连接；

所述无线通信单元的输入端通过串口通讯单元与单片机相连接，所述无线通信单元的输出端与远程终端进行无线通信，

所述精密采样电阻为毫欧级精密采样电阻，所述隔离放大器电路的增益误差在±1％之间，所述隔离放大器电路具有200KHz带宽和1.6μs的快速响应时间；所述隔离放大器电路的取样侧连接有隔离电源，所述隔离电源的输出电压为5V；所述数字温度传感器为DS18B20数字温度传感器；所述无线通信单元为470MHz短距离通讯模块或者无线wifi通信模块。

2.基于权利要求1所述的设在直流永磁无刷电机内的运行参数检测电路的运行参数检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），将角度及转速检测单元、电机电流检测单元、电机内温度检测单元、无线通信单元和单片机集成在一块电路板上，并将电路板安装在待检测的直流永磁无刷电机内；

步骤（2），将角度及转速检测单元的三个霍尔位置传感器等转角距离围绕安装在电机的转动轴上，将电机电流检测单元的精密采样电阻串联在电机的电流通路中，将电机内温度检测单元的数字温度传感器的温度感应端贴在电机的线圈绕组上；

步骤（3），直流永磁无刷电机进行工作，通过角度及转速检测单元、电机电流检测单元、电机内温度检测单元对直流永磁无刷电机的转角，转速，电流，内部温度进行实时采集，并将采集到的数据传输给单片机；

步骤（4），单片机对采集到的数据进行处理，得到直流永磁无刷电机的工作参数，包括电机的实时转角值、转速值、转矩值、电流值、温度值；

步骤（5），单片机将得到的直流永磁无刷电机的工作参数，通过无线通信单元发送给远程终端，远程终端用于远程实时显示，实现远程检测，

其中步骤（3）通过角度及转速检测单元对直流永磁无刷电机的转角，转速，进行实时采集的方法，包括以下步骤，

（1）三个霍尔位置传感器均包括位置传感器定子和位置传感器转子，位置传感器转子与直流永磁无刷电机的主转子一同旋转，用于采集直流永磁无刷电机主转子的位置信号，能够采集三路直流永磁无刷电机主转子的位置信号；

（2）位置传感器定子将对应的位置信号转换为脉冲信号发给单片机，形成三路脉冲信号发给单片机；

（3）单片机根据三路脉冲信号的到达时间，计算出直流永磁无刷电机的转角值，转速值；

其中 步骤（3），直流永磁无刷电机进行工作，通过电机电流检测单元、对直流永磁无刷电机的电流采集的方法，包括以下步骤，

（1）将电机电流检测单元的精密采样电阻串联在电机的电流通路中，精密采样电阻将电流信号转换为电流采样电压信号，并输入到隔离放大器；

（2）隔离放大器将电流采样电压信号放大后，将输出电压输入到单片机的AD转换接口；

（3）单片机根据AD转换接口的电压采集信号，计算出直流永磁无刷电机的电流值。