專利名稱：數字式電容轉速儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數字式電容轉速儀。
轉速儀有很多形式，通常有離心式、感應式、光電式等。離心式轉速儀屬于機械式轉速儀，它利用離心力與轉速之間的關系，把轉速轉換成為相應的位移量，離心式轉速儀結構簡單、成本低，但它的轉向慣量較大，所以動態特性不好，位移和轉速間呈非線性關系，且屬于接觸式轉速儀，使應用范圍受到很大限制。磁性轉速儀是根據電磁感應原理把轉速變成轉角的轉速表，雖然其結構簡單可靠，維護方便，但精度不高，且為接觸式轉速儀，也不利于廣泛應用。光電式轉速儀是在被測轉軸上安裝光的透射、反射元件，通過對光的透射或反射頻率的測量來測出轉軸的轉速。光電式轉速儀的優點是它不會給被測轉軸增加阻力矩，結構簡單，工作可靠，分辨率高，易于數字處理；缺點是受背景光、外界干擾光影響大，對光信號的相位、頻率、偏振態的檢測比較困難，一般信號比較微弱，因此轉換和處理也比較困難。
本實用新型的目的就是提供一種新型的數字式電容轉速儀，它能有效地解決上述各類轉速儀所存在的缺點。
本實用新型的內容是這樣實現的測速板為邊緣帶齒、中部留有軸孔的厚金屬板，并被固定在待測的轉軸上；再由螺絲、絕緣墊塊固定的上下絕緣板上，分別貼著與測速板齒大小形狀相同的作為電容的金屬極板，電容極板引線從絕緣板上小孔引出；測速板齒從上下兩作為電容的金屬極板間通過，兩金屬極板距離以不接觸中間測速板上的每個齒為準。至此構成了電容傳感器。然后將測速電容兩極板引線與電阻標準電感相串聯，并連接至可調頻的穩定性好的高頻信號發生器。以測速板齒與電容極板面積最大為基準，調節信號發生器頻率直至得到諧振頻率。這樣，當被測轉軸帶動測速板旋轉時，電阻兩端便產生脈動的調幅波信號，將此信號經檢波電路，檢出低頻的轉速脈沖波便可直接作為頻率計數器的待測信號，并由計數器計數和顯示，顯示的頻率數便為單位時間內經過電容極板的齒數，由此得到轉速。
本實用新型采用的電容傳感器制造簡單，安裝容易，檢測靈敏，信號處理電路簡單實用，抗干擾能力強，計數正確可靠，顯示方便。
附
圖1為本實用新型數字式電容轉速儀中的電容傳感器結構圖。
附圖2為本實用新型數字式電容轉速儀中的電容傳感器結構圖。
附圖3為本實用新型數字式電容轉速儀的信號檢測電路結構圖。
以下結合附圖對本實用新型的實施例作進一步詳細說明參見附圖1、2所示，本實用新型的電容傳感器是由固定螺絲1、上絕緣板1、下絕緣板6、絕緣墊塊5、測速板3、上金屬極板4、下金屬極板7所組成。測速板3為邊緣帶有扇形齒和中部帶有軸孔的厚金屬板，用螺釘9固定在待測物的轉軸8上。在由固定螺絲1、絕緣墊塊5固定的上、下絕緣板1和6上，分別貼著與測速齒大小形狀相同的作為電容的上、下金屬極板4和7，電容極板引線從絕緣板上小孔引出。測速板齒從上下兩作為電容的金屬極板間通過，兩金屬極板4和7距離以不接觸中間測速板上每個齒為準。
參見附圖3所示，測速電容兩極板引線與電阻R1、標準電感L相串聯，并與GFG-8050型信號發生器A2構成串聯諧振電路，當測速板齒與兩電容極板面積為最大時，調節信號發生器頻率直至得到諧振頻率。由電阻Rc、Rb1、Rb2、R2、R3、電容C1～C4、基極高頻三極管T、二極管D構成的放大檢波電路，將電阻R1兩端產生脈動調幅波信號進行放大、檢波，得到低頻的轉速脈沖信號，該轉速脈沖信號經施密特觸發器A3(CD4093)整形后，直接送頻率計數器A1(ICM7216B)的28端，由計數器計數，并通過數碼管L1～L8顯示，顯示的頻率數便為單位時間內經過兩電容極板的齒數，由此得到被測物的轉速。
權利要求1.一種新型的數字式電容轉速儀，是由電容傳感器和信號檢測電路所組成，其特征在于a.所說的電容傳感器是將邊緣帶有扇形齒和中部留有軸孔的厚金屬測速板(3)，用螺釘(9)固定在待測的轉軸(8)上；在由固定螺絲(1)、絕緣墊塊(5)固定的上、下絕緣板(1)和(6)上，分別貼著與測速板齒大小形狀相同的作為電容的上、下金屬極板(4)和(7)，電容極板引線從絕緣板上小孔引出；測速板齒從上、下兩金屬極板間通過，兩金屬極板(4)和(7)距離以不接觸中間測速板上每個齒為準；b.所說的信號檢測電路是將測速電容兩極板引線與電阻R1、標準電感L、信號發生器A2構成串聯諧振電路，電阻R1兩端的輸出，經由電阻Rc、Rb、Rb1、Rb2、R2、R3、電容C1～C4、基極高頻三極管T、二極管D構成的放大檢波電路，再經施密特觸發器A3整形后，直接接入頻率計數器A1的28端，計數器計數頻率通過數碼管L1～L8顯示。
2.根據權利要求1所說的數字式電容轉速儀，其特征在于信號發生器A2的型號可為GFG-8050型，施密特觸發器A3的型號可為CD4093，頻率計數器A1的型號可為ICM7216B。
專利摘要一種新型的數字式電容轉速儀,是將邊緣帶齒、中部留有軸孔的厚金屬測速板固定在待測的轉軸上,測速板齒通過貼在固定安裝的上下兩絕緣板上、大小形狀與測速板齒相同的作為電容的上下兩金屬極板間,電容極板引線從絕緣板上小孔引出,與電阻、電感、信號發生器構成串聯諧振電路。當被測轉軸帶動測速板旋轉時,電阻兩端便產生脈動的調幅波信號,該信號經檢波整形后送計數器計數和顯示,顯示的頻率數便為單位時間內通過電容極板的齒數。
文檔編號G01P3/44GK2374860SQ9922814
公開日2000年4月19日 申請日期1999年4月10日 優先權日1999年4月10日
發明者陳燁 申請人:陳燁