CN1287272A - 直流电动机转速检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种直流电动机转速检测装置,包括:脉波耦合器、单击电路、测速电路、比较器及警示器;脉波耦合器与一直流电动机的电源线电连接;脉波耦合器、单击电路、测速电路、比较器及警示器依次电连接;单击电路受脉波耦合器的触发产生待测方波电压;测速电路将单击电路输出的方波电压转换成待测电压值;比较器用以对待测电压值进行比较,在待测电压低于一临界电压时,输出一低转速信号;警示器在接收到比较器输出的低转速信号时输出一警示信号。
Description
本发明涉及一种直流电动机转速检测装置，特别是涉及一种不需要变动直流电动机装置且成本较低的直流电动机转速检测装置；本直流电动机转速检测装置特别适用于风扇上。
电子仪器及设备常必需借助风扇来散热，避免过热造成损坏，使电子仪器可以正常运作，然而，使用在风扇上的直流电动机，在经过一段时间的使用后，会因为电动机自身的转轴磨损或其他机械原因，使得电动机转速下降，而使受其驱动的风扇所提供的散热效能大为降低，甚至造成使用该风扇的仪器设备发生故障或损坏，因此，对于直流电动机的转速进行监测是必要的。一般用来对使用于风扇的直流电动机进行转速监测的技术主要有两种，一是采用光耦合方式，另一是磁场感应方式，但是这两种方式在实施时，必需先对直流电动机的装置进行某种程度的改变，而且元件成本较高，因此，不管是对于应用直流电动机的制造者或是使用者都不甚方便。
本发明的目的在于提供一种不需变更直流电动机装置且成本低廉的直流电动机转速检测装置。
为达到上述目的本发明采取如下措施：
本发明的直流电动机转速检测装置，其特征在于：包括一脉波耦合器、一单击电路、一测速电路、一比较器及一警示器；
脉波耦合器与直流电动机的电源线电连接，并输出一耦合电压；
单击电路与脉波耦合器电连接，并受该脉波耦合器的耦合电压触发产生一待测方波电压；
测速电路与单击电路电连接，用以将单击电路输出的待测方波电压转换成模拟的待测电压值；
比较器与测速电路电连接，并设有一临界电压值，用以接收测速电路输出的待测电压值，并进行比较，且可在待测电压值低于模拟的临界电压值时，输出一低转速信号；
警示器与比较器电连接，在接收到比较器输出的低转速信号时可输出一警示信号。
其中：所述警示器可为一蜂呜器。
其中：所述警示器可为一发光元件。
其中：所述临界电压值可为一模拟临界电压值。
其中：所述临界电压值可为一数字临界电压数值。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
附图说明：
图1是本发明实施例的电路方图。
图2是本发明直流电动机转速检测装置实施例的电路图。
图3是本发明实施例的立体示意图。
图4是本发明实施例的直流电动机电源线的电流波形示意图。
如图1～3所示，本发明的直流电动机转速检测装置是实施于使用直流电动机的风扇1上，该风扇1包括一风扇本体10、一直流电动机20及一直流电动机转速检测装置30，直流电动机20是用来驱动风扇本体10，而该直流电动机转速检测装置则与直流电动机20的外接电源线21串连，直流电动机转速检测装置30可以外接于风扇1，或是如图3所示直接安装在风扇本体10内的适当位置，共同形成风扇1的一部份。
直流电动机20可以是无电刷直流电动机或电刷直流电动机，依据直流电动机的特性，在其电源线21上的电流波形将如图4所示的连续负脉冲。
配合图1、2所示，直流电动机转速检测装置30包括一脉波耦合器31、单击电路32、一测速电路33、一比较器34及一警示器35。
脉波耦合器31与直流电动机20的电源线21成电连接。
单击电路32与脉波耦合器31电连接，并受脉波耦合器31的耦合电压触发响应产生一待测方波电压，该待测方波电压为一定宽度的连续方波，当直流电动机20的转速愈高，则该方波与方波间的间距愈小，所以平均电压值愈高，反之则愈低。
测速电路33与单击电路32电连接，用以将单击电路32输出的待测方波脉波电压以模拟(或以数字)方式处理，转换成模拟待测电压值(或转换成数字的待测平均计数值)。
比较器34与测速电路33电连接并预设有一临界电压值(或临界数值)，用以接收测速电路33输出的待测电压值，并进行比较，当测速电路33输出的待测电压值低于临界电压值(或测速电路33输出的待测平均计数值低于临界数值)，则响应输出一低转速信号，临界电压值与临界数值是依据直流电动机20所需的输出最低转速所设定。
警示器35与比较器34电连接，当接收比较器34输出的低转速信号时，则响应输出一警示信号，警示器35可以是蜂呜器或者是发光二极管等发光体。
本实施例中，脉波耦合器31，主要包括三个晶体管Q1、Q2、Q3，二个电阻器R1、R2及一个电容器C1，晶体管Q2直接与直流电动机20的电源线21电连接；经电容器C1输出一耦合电压。
单击电路32主要包括二个晶体管Q4、Q5，五个电阻器R3、R4、R5、R6、R7及一个电容器C2，其中电阻器R3直接与脉波耦合器31的电容器C1电连接，并受由电容器C1输出的耦合电压触发，产生一待测方波电压，此待测方波电压为一定宽度的连续方波，若直流电动机20的转速越高，则待测方波与方波间的间距越小，所以平均电流越高，反之则愈低。
测速电路33，主要包括一个电阻器R8及一个电容器C3，其中电阻器R8直接与单击电路32的电阻器R6呈电连接，利用测速电路33得以将经由电阻器R6输出的待测方波脉波电压以模拟或进一步以数字方式处理，转换成模拟式待测电压值或进一步转换成数字式的待测平均计数值。
比较器34，主要包括二个运算放大器及四个电阻器R9、R10、R11、R12，比较器34直接与上述测速电路33电连接，并预定有临界电压值或临界数值，若测速电路33输出的待测电压平均计数值低于该临界电压值，或测速电路33输出的待测平均计数值低于临界数值，则输出一低转速信号；临界电压值与临界数值是依据直流电动机20所需的输出最低转速所设定。
与现有技术相比，本发明具有如下效果：
由上述可知，当直流电动机20在经长期使用后，其转轴(图未示)受到磨损而使直流电动机20的输出转速降低时，如图4所示，在电源线21上的电流波形中，连续二个负脉冲的间距L1将会变长，而经由脉波耦合器31耦合至单击电路32所输出的待测方波电压，连续二个方波的间距L2相对地变长，因此，模拟平均直流电压值将降低(或数字的平均计数值减少)，也由于测速电路33所转换取出的待测电压值(或待测平均计数值)会随之降低，一旦模拟的待测电压值低于预设的临界电压值(或数位的待测平均计数值低于预设的临界数值时)，比较器34即输出一低转速信号至警示器35，使警示器35发出声响或灯光等警示信号，这样，一旦直流电动机20的转速降低造成风扇10所提供的散热功能不佳时，使用者就可即时接获警示，并进行维修或更换工作，避免使用风扇10作为散热工具的仪器或设备故障或损坏。借由上述装置可知，在实施时完全不必改变直流电动机的装置，而且所需的元件成本较低。
Claims (5)
1．一种直流电动机转速检测装置，其特征在于：包括一脉波耦合器、一单击电路、一测速电路、一比较器及一警示器；
脉波耦合器与直流电动机的电源线电连接，并输出一耦合电压；
单击电路与脉波耦合器电连接，并受该脉波耦合器的耦合电压触发产生一待测方波电压；
测速电路与单击电路电连接，用以将单击电路输出的待测方波电压转换成模拟的待测电压值；
比较器与测速电路电连接，并设有一临界电压值，用以接收测速电路输出的待测电压值，并进行比较，且可在待测电压值低于模拟的临界电压值时，输出一低转速信号；
警示器与比较器电连接，在接收到比较器输出的低转速信号时可输出一警示信号。
2．如权利要求1所述的直流电动机转速检测装置，其特征在于：
所述警示器为一蜂呜器。
3．如权利要求1所述的直流电动机转速检测装置，其特征在于：
所述警示器为一发光元件。
4．如权利要求1所述的直流电动机转速检测装置，其特征在于：
所述临界电压值为一模拟临界电压值。
5．如权利要求1所述的直流电动机转速检测装置，其特征在于：
所述临界电压值为一数字临界电压数值。
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1999
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