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CN105403726A - 脉冲测速模块 - Google Patents

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CN105403726A
CN105403726A CN201510962865.0A CN201510962865A CN105403726A CN 105403726 A CN105403726 A CN 105403726A CN 201510962865 A CN201510962865 A CN 201510962865A CN 105403726 A CN105403726 A CN 105403726A
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CN
China
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square
pulse
circuit
pin
signal
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Application number
CN201510962865.0A
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English (en)
Inventor
周多道
胡孝华
温新富
章道军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHUZHOU BOCHUANG ELECTRIC Co Ltd
Original Assignee
CHUZHOU BOCHUANG ELECTRIC Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/486—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by photo-electric detectors

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

脉冲测速模块，通过模块内光电藕合电路对信号进行降噪、整形处理，得到标准的方波信号，该信号与模块内可分频基准频率信号同步，测出每个速度脉冲信号基准频率脉冲数，基准频率和方波信号通过光电藕合电路输出，逻辑控制电路由隔离电源单独供电，PLC或仪表可以设置脉冲的上升沿或下降沿中断，测出每个脉冲的宽度，从而测出电机或旋转设备的转速，为运算和控制提供精准的数据。由于本电路的输入输出全部采用光藕隔离，电源也是隔离供电，使得整个模块具有很强的抗干扰能力，全部原器件采用SMD贴片工艺，最大限度的抑制噪声。该模块采用XILINX？XC95144XL-PQ100？CPLD芯片，逻辑运算电路全部编程在该芯片内，结构紧凑，易于使用，直接卡在DIN导轨上。

Description

脉冲测速模块
技术领域：
本发明涉及一种脉冲测速模块。
背景技术：
CBC-MC脉冲测速模块的作用就是针对已安装旋转编码器等传感器的电机,配合PLC或仪表精确实时地测量电机的转速；
安装在电机或旋转设备上的旋转编码器等传感器，设备旋转后传感器输出方波信号到脉冲测速模块，通过模块可以测出每个脉冲的宽度，从而测出电机或旋转设备的转速，为运算和控制提供精准的数据。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供实时检测每个通道方波信号的宽度,并实时申请中断的十二通道隔离型测速板卡。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
脉冲测速模块，其特征在于：
首先通过模块内光电藕合电路对信号进行降噪、整形处理，得到标准的方波信号，该信号与模块内可分频基准频率信号同步，测出每个速度脉冲信号基准频率脉冲数，
基准频率和方波信号通过光电藕合电路输出，逻辑控制电路由隔离电源单独供电，PLC或仪表可以设置脉冲的上升沿或下降沿中断，测出每个脉冲的宽度，从而测出电机或旋转设备的转速，为运算和控制提供精准的数据。
具体电路为：旋转编码器或接近开关输出的方波信号经U3PC817D光电耦合器隔离,将毛刺和高次谐波等去除,方波信号经U274LS244M三态缓冲器整形，使方波的上升沿和下降沿更陡，整形后的方波信号进入U1XILINXXC95144XL-TQG100-10CCPLD49脚，U1内部程序对信号二、三、四、五、六分频，分别由U1-2、3、4、6、7脚输出，由短接插针X3进入U1-1脚；
SN54HC04J的U4C、U4D二个单元及电阻、电容、晶振构成的震荡电路为计数和同步提供时钟基准，接入U1-35脚，经U1内部电路分频和整形由U1-29、30、32、33、34输出，由短接插针X1进入U1-25脚；
P1是DC24V或DC15V输入DC5V输出的隔离电源，提供CBC-MC模块内部电路工作的电源，M1SP1117-3.3是输入DC5V输出DC3.3V/800mA给U1供电的稳压电源；
方波信号和时钟信号接入U1，经内部电路同步由U1-50、U1-37脚输出，经U2三态缓冲器整形接入U574LS07D集电极开路反相门驱动输出，U5C和U5D、U5B和U5E并联使用，起扩流作用；
U5的时钟输出接入U6HCPL-0302，方波输出接入U7HCPL-0302光电耦合电路，由U6、U7输出。
由于本电路的输入输出全部采用光藕隔离，电源也是隔离供电，使得整个模块具有很强的抗干扰能力，全部原器件采用SMD贴片工艺，最大限度的抑制噪声。该模块采用XILINXXC95144XL-PQ100CPLD芯片，逻辑运算电路全部编程在该芯片内，结构紧凑，易于使用，直接卡在DIN导轨上。
附图说明：
图1为本发明的原理示意图；
图2为SN54HC04J的U4C、U4D二个单元及电阻、电容、晶振构成的震荡电路；
图3为隔离电源；
图4为U7HCPL-0302光电耦合电路。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示脉冲测速模块，首先通过模块内光电藕合电路对信号进行降噪、整形处理，得到标准的方波信号，该信号与模块内可分频基准频率信号同步，测出每个速度脉冲信号基准频率脉冲数，
基准频率和方波信号通过光电藕合电路输出，逻辑控制电路由隔离电源单独供电，PLC或仪表可以设置脉冲的上升沿或下降沿中断，测出每个脉冲的宽度，从而测出电机或旋转设备的转速，为运算和控制提供精准的数据。
具体电路为：旋转编码器或接近开关输出的方波信号经U3PC817D光电耦合器隔离,将毛刺和高次谐波等去除,方波信号经U274LS244M三态缓冲器整形，使方波的上升沿和下降沿更陡，整形后的方波信号进入U1XILINXXC95144XL-TQG100-10CCPLD49脚，U1内部程序对信号二、三、四、五、六分频，分别由U1-2、3、4、6、7脚输出，由短接插针X3进入U1-1脚；
如图2所示SN54HC04J的U4C、U4D二个单元及电阻、电容、晶振构成的震荡电路为计数和同步提供时钟基准，接入U1-35脚，经U1内部电路分频和整形由U1-29、30、32、33、34输出，由短接插针X1进入U1-25脚；
如图3所示P1是DC24V或DC15V输入DC5V输出的隔离电源，提供CBC-MC模块内部电路工作的电源，M1SP1117-3.3是输入DC5V输出DC3.3V/800mA给U1供电的稳压电源；
如图4所示方波信号和时钟信号接入U1，经内部电路同步由U1-50、U1-37脚输出，经U2三态缓冲器整形接入U574LS07D集电极开路反相门驱动输出，U5C和U5D、U5B和U5E并联使用，起扩流作用；
U5的时钟输出接入U6HCPL-0302，方波输出接入U7HCPL-0302光电耦合电路，由U6、U7输出。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.脉冲测速模块，其特征在于：
首先通过模块内光电藕合电路对信号进行降噪、整形处理，得到标准的方波信号，该信号与模块内可分频基准频率信号同步，测出每个速度脉冲信号基准频率脉冲数，
基准频率和方波信号通过光电藕合电路输出，逻辑控制电路由隔离电源单独供电，PLC或仪表可以设置脉冲的上升沿或下降沿中断，测出每个脉冲的宽度，从而测出电机或旋转设备的转速，为运算和控制提供精准的数据。
2.根据权利要求1中所述的脉冲测速模块，其特征在于：具体电路为：旋转编码器或接近开关输出的方波信号经U3PC817D光电耦合器隔离,将毛刺和高次谐波等去除,方波信号经U274LS244M三态缓冲器整形，使方波的上升沿和下降沿更陡，整形后的方波信号进入U1XILINXXC95144XL-TQG100-10CCPLD49脚，U1内部程序对信号二、三、四、五、六分频，分别由U1-2、3、4、6、7脚输出，由短接插针X3进入U1-1脚；
SN54HC04J的U4C、U4D二个单元及电阻、电容、晶振构成的震荡电路为计数和同步提供时钟基准，接入U1-35脚，经U1内部电路分频和整形由U1-29、30、32、33、34输出，由短接插针X1进入U1-25脚；
P1是DC24V或DC15V输入DC5V输出的隔离电源，提供CBC-MC模块内部电路工作的电源，M1SP1117-3.3是输入DC5V输出DC3.3V/800mA给U1供电的稳压电源；
方波信号和时钟信号接入U1，经内部电路同步由U1-50、U1-37脚输出，经U2三态缓冲器整形接入U574LS07D集电极开路反相门驱动输出，U5C和U5D、U5B和U5E并联使用，起扩流作用；
U5的时钟输出接入U6HCPL-0302，方波输出接入U7HCPL-0302光电耦合电路，由U6、U7输出。
3.根据权利要求1中所述的脉冲测速模块，其特征在于：输入输出全部采用光藕隔离，电源也是隔离供电。
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