專利名稱：一種無源轉速傳感器信號轉換電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機測速裝置與變頻器控制系統之間的信號轉換電路，特別是一 種無源轉速傳感器信號轉換電路。
背景技術：
隨著電力電子的快速發展，通用變頻器越來越普及，通用變頻器高性能的控制技 術足以使交流電機的控制性能與直流電機相媲美，甚至已經超過了直流電機的性能。目前 高性能電機的控制分為有速度控制反饋和無速度控制。但無速度控制在低速階段的性能還 有待進一步改進，這樣作為一個高性能的控制系統，轉速傳感器的性能及信號就顯得尤為 重要。目前市場上通用變頻器種類繁多，速度信號處理電路也多種多樣，但以方波處理電路 居多，因為目前市場上轉速傳感器輸出信號多為方波，因此，現有的變頻器與轉速傳感器可 以直接匹配。但現在市場上也有不少電機尤其是進口電機，制造時就配有高性能的輸出信 號為正弦波的轉速傳感器，這種轉速傳感器就不能直接與輸入處理電路是脈沖信號的變頻 器直接匹配，為了使二者能夠匹配起來，現有的方法是更換轉速傳感器中的速度編碼器或 者是更換變頻器的處理電路。但這種更換很麻煩，而且增加了投資成本。
發明內容
為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種將轉速傳感器輸出的正弦信 號轉換為變頻器控制系統可采樣的脈沖信號的無源轉速傳感器信號轉換電路，以滿足變頻 器控制系統的需要。本發明的技術解決方案是這樣實現的一種無源轉速傳感器信號轉換電路，包括 轉速信號輸入電路、轉速信號處理電路、IC芯片電源供電電路和轉速信號輸出電路，所述的 轉速信號輸入電路與轉速信號處理電路和轉速信號輸出電路依次連接，所述的轉速信號輸 出電路還與IC芯片電源供電電路連接；所述的轉速信號輸入電路和轉速信號輸出電路分別包括了一個四針的接線端子 排；所述的轉速信號處理電路由信號處理電路A和信號處理電路B組成，所述的信號 處理電路A包括電阻R1、電阻R2、濾波電容Cl、防反二極管VDl、防反二極管VD2及放大器 IC1A，電阻Rl的左端與轉速信號輸入電路的端子1連接、右端依次與濾波電容Cl的上端、 防反二極管VDl的陽極、防反二極管VD2的陰極、放大器IClA的端子3連接，電阻R2的左 端與防反二極管VD2的陰極連接、右端與放大器IClA的端子1連接，所述的放大器IClA的 端子1還與轉速信號輸出電路的端子1連接，端子2依次與防反二極管VD2的陽極、防反二 極管VDl的陰極、濾波電容Cl的下端、轉速信號輸入電路的端子2連接，所述的濾波電容Cl 的下端還與電源地連接；所述的信號處理電路B包括電阻R3、電阻R4、濾波電容C2、防反二 極管VD3、防反二極管VD4及放大器IC1B，電阻R3的左端與轉速信號輸入電路的端子3連 接、右端依次與濾波電容C2的上端、防反二極管VD3的陽極、防反二極管VD4的陰極、放大器IClB的端子5連接，電阻R4的左端與防反二極管VD4的陰極連接、右端與放大器IClB的 端子7連接，所述的放大器IClB的端子7還與轉速信號輸出電路的端子3連接，端子6依 次與防反二極管VD4的陽極、防反二極管VD3的陰極、濾波電容C2的下端、轉速信號輸入電 路的端子4連接，所述的濾波電容C2的下端還與電源地連接；所述的ICl芯片電源供電電路包括電解電容C4、濾波電容C3和防反二極管VD5， 所述的電解電容C4與濾波電容C3并聯，所述的電解電容C4的上端還分別與電源正極、轉 速信號輸出電路的端子2連接，電解電容C4的下端還分別與電源地、防反二極管VD5的陽 極連接，防反二極管VD5的陰極與轉速信號輸出電路的端子3連接。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果1、由于本發明通過轉速信號處理電路將正弦信號轉換成了脈沖信號，從而實現了 輸出正弦信號的轉速傳感器與輸入脈沖信號的變頻器的匹配，避免了更換轉速傳感器中的 速度編碼器或者是更換變頻器的處理電路的麻煩。對于實際的電機測速信號為無源信號、 而控制系統處理電路又是有源的處理電路的系統特別適用2、本發明的速度傳感器輸出信號是由兩路相位相差90°的信號組成，因此設計了 兩路功能相同的信號處理電路，根據需要還可以設計多路信號處理電路。3、由于本發明由常見的電容、電阻、放大器等元器件組成，方便隨時根據需要用泡 沫板搭建轉換電路，而無需等待長時間的制板等待過程。4、本發明所用元器件電子市場隨處都可以買到，方便實用，價格低廉。
本發明僅有一張附圖，其中圖1是無源轉速傳感器信號轉換電路示意圖。圖中，1、轉速信號輸入電路，2、轉速信號處理電路，3、IC1芯片電源供電電路，4、轉 速信號輸出電路。5、正弦轉速輸入信號，6、脈沖轉速輸出信號，21、信號處理電路A、22、信號 處理電路B。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進行進一步說明。如圖1所示，一種無源轉速傳感器信號 轉換電路，包括轉速信號輸入電路1、轉速信號處理電路2、IC芯片電源供電電路3和轉速信 號輸出電路4，所述的轉速信號輸入電路1與轉速信號處理電路2和轉速信號輸出電路4依 次連接，所述的轉速信號輸出電路4還與IC芯片電源供電電路3連接；所述的轉速信號輸 入電路1和轉速信號輸出電路4分別包括了一個四針的接線端子排；所述的轉速信號處理 電路2由信號處理電路A21和信號處理電路B22組成，所述的信號處理電路A21包括電阻 R1、電阻R2、濾波電容Cl、防反二極管VDl、防反二極管VD2及放大器IC1A，電阻Rl的左端 與轉速信號輸入電路1的端子1連接、右端依次與濾波電容Cl的上端、防反二極管VDl的 陽極、防反二極管VD2的陰極、放大器IClA的端子3連接，電阻R2的左端與防反二極管VD2 的陰極連接、右端與放大器IClA的端子1連接，所述的放大器IClA的端子1還與轉速信號 輸出電路4的端子1連接，端子2依次與防反二極管VD2的陽極、防反二極管VDl的陰極、 濾波電容Cl的下端、轉速信號輸入電路1的端子2連接，所述的濾波電容Cl的下端還與電源地連接；所述的信號處理電路B22包括電阻R3、電阻R4、濾波電容C2、防反二極管VD3、防 反二極管VD4及放大器IC1B，電阻R3的左端與轉速信號輸入電路1的端子3連接、右端依 次與濾波電容C2的上端、防反二極管VD3的陽極、防反二極管VD4的陰極、放大器IClB的 端子5連接，電阻R4的左端與防反二極管VD4的陰極連接、右端與放大器IClB的端子7連 接，所述的放大器IClB的端子7還與轉速信號輸出電路4的端子3連接，端子6依次與防 反二極管VD4的陽極、防反二極管VD3的陰極、濾波電容C2的下端、轉速信號輸入電路1的 端子4連接，所述的濾波電容C2的下端還與電源地連接；所述的ICl芯片電源供電電路3 包括電解電容C4、濾波電容C3和防反二極管VD5，所述的電解電容C4與濾波電容C3并聯， 所述的電解電容C4的上端還分別與電源正極、轉速信號輸出電路4的端子2連接，電解電 容C4的下端還分別與電源地、防反二極管VD5的陽極連接，防反二極管VD5的陰極與轉速 信號輸出電路4的端子3連接。 本發明的工作原理如下由于兩路信號處理電路功能相同，下面以轉速傳感器1 為例介紹本發明的信號處理過程。電極的正弦轉速輸入信號5由轉速信號輸入電路1的端 子1和端子2送入信號處理電路A21，當信號出于正半周時，正弦信號經過電阻Rl限流、濾 波電容Cl濾波，經過防反二極管VDl送到放大器IClA的端子3和端子2，端子3的信號極 性為正，端子2的信號極性為負，電阻R2連接放大器IClA的端子1和端子3，根據數字電路 “虛短” “虛斷”原理，當放大器IClA的端子3的電位高于端子2的電位時，輸出端子1為反 向輸出，電平為“高”，即為放大器IClA工作高電平，在此為+15V ；當放大器IClA的端子3 的電位低于端子2的電位時，輸出端子1輸出反向，電平為低，在此為放大器IClA的供電電 平即GND。經過如此過零轉換，輸入為正弦的轉速信號即轉換為了同頻率的占空比為50% 的脈沖轉速輸出信號6，將此信號輸出到轉速信號輸出電路4的端子1。另一路信號轉換原 理與此相同。采用該處理電路可以滿足一個傳感器兩路輸出信號的處理需要。
權利要求
一種無源轉速傳感器信號轉換電路，其特征在于包括轉速信號輸入電路(1)、轉速信號處理電路(2)、IC芯片電源供電電路(3)和轉速信號輸出電路(4)，所述的轉速信號輸入電路(1)與轉速信號處理電路(2)和轉速信號輸出電路(4)依次連接，所述的轉速信號輸出電路(4)還與IC芯片電源供電電路(3)連接；所述的轉速信號輸入電路(1)和轉速信號輸出電路(4)分別包括了一個四針的接線端子排；所述的轉速信號處理電路(2)由信號處理電路A(21)和信號處理電路B(22)組成，所述的信號處理電路A(21)包括電阻R1、電阻R2、濾波電容C1、防反二極管VD1、防反二極管VD2及放大器IC1A，電阻R1的左端與轉速信號輸入電路(1)的端子1連接、右端依次與濾波電容C1的上端、防反二極管VD1的陽極、防反二極管VD2的陰極、放大器IC1A的端子3連接，電阻R2的左端與防反二極管VD2的陰極連接、右端與放大器IC1A的端子1連接，所述的放大器IC1A的端子1還與轉速信號輸出電路(4)的端子1連接，端子2依次與防反二極管VD2的陽極、防反二極管VD1的陰極、濾波電容C1的下端、轉速信號輸入電路(1)的端子2連接，所述的濾波電容C1的下端還與電源地連接；所述的信號處理電路B(22)包括電阻R3、電阻R4、濾波電容C2、防反二極管VD3、防反二極管VD4及放大器IC1B，電阻R3的左端與轉速信號輸入電路(1)的端子3連接、右端依次與濾波電容C2的上端、防反二極管VD3的陽極、防反二極管VD4的陰極、放大器IC1B的端子5連接，電阻R4的左端與防反二極管VD4的陰極連接、右端與放大器IC1B的端子7連接，所述的放大器IC1B的端子7還與轉速信號輸出電路(4)的端子3連接，端子6依次與防反二極管VD4的陽極、防反二極管VD3的陰極、濾波電容C2的下端、轉速信號輸入電路(1)的端子4連接，所述的濾波電容C2的下端還與電源地連接；所述的IC1芯片電源供電電路(3)包括電解電容C4、濾波電容C3和防反二極管VD5，所述的電解電容C4與濾波電容C3并聯，所述的電解電容C4的上端還分別與電源正極、轉速信號輸出電路(4)的端子2連接，電解電容C4的下端還分別與電源地、防反二極管VD5的陽極連接，防反二極管VD5的陰極與轉速信號輸出電路(4)的端子3連接。
全文摘要
本發明公開了一種無源轉速傳感器信號轉換電路，包括轉速信號輸入電路、轉速信號處理電路、IC芯片電源供電電路和轉速信號輸出電路，所述的轉速信號輸入電路與轉速信號處理電路和轉速信號輸出電路依次連接，所述的轉速信號輸出電路還與IC芯片電源供電電路連接。本發明通過轉速信號處理電路將正弦信號轉換成脈沖信號，從而實現了輸出正弦信號的轉速傳感器與輸入脈沖信號的變頻器的匹配，避免了更換轉速傳感器中的速度編碼器或者是更換變頻器的處理電路的麻煩。對于實際的電機測速信號為無源信號、而控制系統處理電路又是有源的處理電路的系統特別適用。本發明所用元器件電子市場隨處都可以買到，方便實用，價格低廉。
文檔編號H02P27/00GK101882907SQ201010235938
公開日2010年11月10日 申請日期2010年7月23日 優先權日2010年7月23日
發明者吳志友, 姜濤, 戴碧君, 車向中 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發中心