專利名稱：直流馬達轉速測速裝置的制作方法
昔用傳統風扇馬達的測速方式主要利用外加式測速方式加以量測，主要量測方式如下一、利用同步測速原理，以可變頻率閃光照射馬達旋轉葉片，當葉片圖像“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至一直流發電機或轉速器，而測得其轉速。
三、于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量測反光貼紙的反射紅外光訊號，而量測出轉速。
四、利用光電感應器偵測風扇葉片間的間隙，而測得馬達之轉速。
上述馬達轉速量測方式，皆以間接方式外加量測裝置而測得馬達轉速，而無法由馬達本身直接量測。由于間接量測需藉助額外儀器設備，及先前準備，如貼反光貼紙，儀器校正或定位，因此耗時且成本較高。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失提出改良，而發展出一新穎的直流馬達轉速測速裝置。
本發明的主要目的在提供一直流馬達轉速測速裝置，其可于測試馬達運轉是否正常時，同時量測出馬達轉速。
本發明的另一目的在提供一直流馬達轉速測速裝置，以較方便且省時的方式量測直流馬達轉速。
本發明的再一目的在提供一直流馬達轉速測速裝置，其可準確測得直流馬達轉速。
根據本發明一種直流馬達轉速測速裝置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，一比較器作比較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之極數，及一轉速顯示器顯示經除頻之脈沖波數。
本發明的其他目的，優點及其新穎特征將由下述的詳細說明并配合圖式而可更充分了解。
附圖簡要說明
圖1是本發明直流馬達轉速測速裝置的電路流程示意圖；圖2是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2A是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2B是本發明直流馬達轉速測速裝置的第三較佳具體實施例的詳細電路圖；圖3是本發明的變流器二次側電壓波形Vi1；圖4是本發明的衰減電壓波形Vi2；圖5是本發明的波形處理器波形信號V0。
請參照圖1，其指示本發明直流馬達轉速測速裝置的電路流程示意圖，其主要利用直流馬達1運轉時極與極間瞬間無電流消耗，因而電流產生脈沖，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，而將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的數字記號。經由一極數選擇器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，而得出馬達轉速之對應脈沖數，再由顯示器6將馬達轉速顯示。
請再參閱圖2，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是串聯于待測直流馬達的電源線路11上，利用變流器2感測直流馬達1運轉的電流波形變化。直流馬達1的電源線路11是為測試直流馬達1運轉時的電源電路，因而可達成測試直流馬達1運轉時，同時量測其轉速。該變流器2可將直流馬達1的電源線11繞于一永久磁鐵21為一次線圈22，而變流器2的二次線圈23變繞于該永久磁鐵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(請參圖三)而由二次線圈23輸出。電壓波形Vi1訊號經由一電阻32衰減成Vi2波形訊號，如圖4所示。Vi2波形訊號經由波形處理器3放大得V0訊號，如圖5所示，該波形處理器3較佳由8050晶體管31構成，而反相放大Vi2成V0。再將V0訊號經由比較器4作比較處理。該比較器4較佳包含一BA10393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電平作史密特波形整形，濾除雜訊，而得一數字信號。該數字信號再經由極數選擇器5處理除以直流馬達1的極數，而得馬達1的轉速，該極數選擇器較佳由兩4017集成電路51,52組成，配合指撥開關選擇馬達的對應極數。經由極數選擇器5處理的信號再由顯示器6顯示直流馬達的轉速。
請再參照2A，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。基于量產和穩定性的考量，特將原始電路圖2中的可變電阻42拿掉，再于晶體管放大器的輸出端，加一電容33，以方便量產時電路板的制作。
請再參照圖2B，其為本發明直流馬達轉速測速裝置的第三較佳具體實施例的詳細電路圖。是由第一較佳具體實施例的電路另包含一二級波形處理器3’和一二級比較器4’，此乃基于信號穩定性的考量，遂于原比較器4的輸出端再加一二級波形處理器3’(較佳由一8050晶體管31’，一電阻32’，及一電容33’組成)，及一二級比較器4’(較佳由BA10393運算放大器4’及一可變電阻42’組成)，如此電壓信號Vi2經過二次放大比較，使得輸入至極數選擇器5的數字信號能更超完整與正確，藉此提高整體電路輸出的穩定性。其中二級比較器4’另包含一可變電阻42’可適時調整設定參考電壓準位。
請再參照圖2、2A及2B本發明另包含一穩壓器7，提供較穩壓電流供其他元件使用。另本發明的極式選擇器5設有一歸零裝置53供信號歸零設定。
由上說明，本發明的直流馬達轉速測速裝置可于測試馬達運轉時，同時量測直流馬達的轉速，因而可縮短馬達的測試時間，節省購買其他量測儀器，而達成大幅降低生產成本。再者，因本發明是量測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。
本發明已就其較具體實施例詳加說明，申請人茲以下述的申請權利要求定本案的技術范圍。
權利要求
1.一種直流馬達轉速測速裝置，其包含一變流器可連接至該直流馬達的電源線，以感測該直流馬達的電流變化，并輸出一對應電壓波形；一比較器比較處理該變流器的電壓波形，而輸出一數字信號；一二級比較器比較處理該數字信號，而輸出一完整數字信號；一極數選擇器可調整對應直流馬達的極數，將該完整數字信號除以該直流馬達的極數而輸出一轉速信號；及一顯示器顯示該轉速信號。
2.根據權利要求1的直流馬達轉速測速裝置，其中，另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的直流馬達轉速測速裝置，其中，設變流器由該直流馬達的電源線為一級線圈繞于一永久磁鐵。
4.根據權利要求1的直流馬達轉速測速裝置，其中，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的直流馬達轉速測速裝置，其中，該波形處理器為一晶體管放大器。
6.根據權利要求1的直流馬達轉速測速裝置，其中，另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，其包含一變流器可連接至該直流馬達的電源線，以感測該直流馬達的電流變化，并輸出一對應的電壓波形；一波形處理器將該電壓波形放大；一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，作史密特波形處理而輸出一數字信號；一二級波形處理及一二級比較器，將數字信號作放大比較處理百輸出一完整數字信號；一極數選擇器，將該完整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，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)將該數字信號作一二級比較處理，而得一完整數字信號；e)將該完整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f)將該轉速的脈沖信號由一顯示器顯示。
9.根據權利要求8的直流馬達轉速測速裝置，其電包含一步驟將b)的電壓波形放大處理。
全文摘要
一種直流馬達轉速測速裝置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波數。
文檔編號G01P3/42GK1215170SQ9712048
公開日1999年4月28日 申請日期1997年10月20日 優先權日1997年10月20日
發明者洪銀農 申請人:建準電機工業股份有限公司