[发明专利]一种伺服装置电机转速自动检测方法

权利要求书

1.一种伺服装置电机转速自动检测方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：设计一个光电测速器，包括：U型光电开关、定角度光栅盘；

步骤2：定角度光栅盘随电机同轴转动，U型光电开关将光栅盘的机械运动转换成电信号传输给计算机；

步骤3：计算机计算出电机的转速及转向。

2.如权利要求1所述的伺服装置电机转速自动检测方法，其特征在于，所述步骤1中，所述定角度光栅盘上，分割为10个扇形光栅，分为5个实栅和与该5个实栅交叉设置的5个虚栅，5个实栅的扇形角度均为45°，5个虚栅的扇形角度为顺时针等差数列排布，依次为9°，18°，27°，36°，45°；光栅盘与电机同轴转动，这样就将问题从测量电机转速转化为测量光栅的角速度。

3.如权利要求1所述的伺服装置电机转速自动检测方法，其特征在于，所述步骤3中，计算出电机的转速及转向的原理为：

电机匀速转动，且定角度光栅盘的实栅与虚栅有指定的角度分布关系，所以电机顺时针转动时，U型光电开关采集到一定的波形图；

其中，波形上升沿均为定角度光栅盘匀速转动经过U型光电开关时，实栅产生的波形，上升沿的宽度应该相同，依次为t₁’_,t₂’_,t₃’_,t₄’…t_i’，i＝1,2,…,N；下降沿为光栅盘匀速转动经过U型光电开关时，虚栅产生的波形，下降沿的宽度应为等差数列，依次为t_1,t_2,t_3,t₄…t_j，i＝1,2,…,N；i为产生的某个实栅波形的序号，j为产生的某个虚栅波形的序号；N为产生波形的总数；

根据上述t₁’,t₂’,t₃’,t₄’…t_i’以及t_1,t_2,t_3,t₄…t_j，计算出光栅的角速度及转速、电极的转速及转向。

4.如权利要求3所述的伺服装置电机转速自动检测方法，其特征在于，所述步骤3中，计算出光栅的角速度及转速，即电极的转速的方法为：

实栅角度均为45°，即π/4弧度，当电机转动时，光栅盘的实栅经过U型光电开关的U型槽产生的高脉冲的宽度依次为t₁’_,t₂’,t₃’,t₄’…t_i’，i＝1,2,…,N；则，

根据角速度公式：ω＝φ/t；

则，ω_i＝(π/4)/t_i’，单位：弧度/秒

i＝1,2,…,N (1)

根据转速公式：n＝ω/2π

n_i＝ω_i/2π＝{(π/4)/t_i’}/2π＝1/(8*t_i’)

＝15/(2*t_i’)，单位：转/分

i＝1,2,…,N (2)。

5.如权利要求4所述的伺服装置电机转速自动检测方法，其特征在于，所述步骤3中，计算平均转速的方法为：

平均转速单位：转/分

i＝1,2,…,N (3)

光栅盘每转两圈，产生10个高脉冲，计算机每采集到10个高脉冲计算一次平均转速，测试系统实时显示一次电机转速。

因此，计算机计算平均转速的公式为公式(4)；

平均转速单位：转/分

i＝1,2,…,N；N＝10 (4)。