一種電機轉速測量轉換實訓裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型用于測量電機轉速和具有信號轉換功能的電子、電氣實訓裝置，具有測量電機轉速、轉向和顯示功能，并且能夠提供多種信號輸出接口功能。
【背景技術】
[0002]目前，電機轉速的測量可以通過多種方式實現(xiàn)，有很多成品的轉速測量儀表，這些儀表特點是應用具有轉速測量、顯示和通訊等功能，但是有的儀表測量儀器接口方式不能滿足要求；有的轉速信號輸出方式單一；有的不具備編碼器信號輸出或輸出方式單一，操作方式不適合學生的練習；對于實訓室應用，只能滿足部分功能，不能滿足課程實訓的特殊性要求。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型發(fā)明是為了解決電機轉速測量裝置當中，功能單一，不能滿足多功能實訓要求而提供的一種電機轉速多功能測量實訓裝置；本發(fā)明通過對增量式編碼器輸出信號進行測量和變換，以一定方式顯示電機轉速和轉向；向外提供電機轉速的0~5V模擬電壓信號和4~20mA電流信號；向外提供低電平直流0V，高電平直流24V的NPN和PNP兩種編碼器接口輸出。通過本裝置，學生能夠直觀的在操作顯示面板看到電機轉速及電機旋轉方向，也能夠把電機轉速信號和編碼器信號輸出的PLC等控制設備上使用，這是同類產品當中所不具備的。
[0004]本發(fā)明由AC/DC電源模塊、信號轉換處理電路板、六位LED數(shù)碼管顯示模塊和操作顯示面板四個部分組成。電源模塊把交流電源轉換成直流，向信號轉換處理電路板提供電源；信號轉換處理電路板完成0~1500rad/min轉速和轉向信號的測量及顯示，將轉速信號轉換為標準0~5V模擬電壓信號和4~20mA電流信號輸出；編碼器信號引入信號轉換處理板后，經電路變換，向外提供NPN和PNP兩種編碼器信號接口輸出；六位LED數(shù)碼管顯示模塊顯示電機轉速和轉向，5位數(shù)碼管顯示轉速數(shù)值，第6位數(shù)碼管顯示轉向；操作顯示面板是電機轉速測量信號輸入和多功能信號輸出面板，操作顯示面板開孔嵌入六位LED數(shù)碼管顯不豐旲塊。
[0005]采用以上結構，本實用新型裝置具有以下有益效果:第一，本裝置除了滿足電機轉速的測量外，還同時具有標準0~5V電壓和4~20mA電流轉速信號輸出，具備轉速信號輸出多樣性的特點，兼容性好，又可向外提供NPN和PNP兩種編碼器信號接口輸出，克服了編碼器信號輸出方式單一，提高了電路的兼容性和功能型；第二，特別是采用信號轉接板連接操作面板與信號轉換處理電路板，便于信號線路的安裝，滿足了實訓的特殊要求；第三，本裝置采用高性能單片機處理編碼器信號，使用模擬、數(shù)字電路技術，集轉速信號測量處理、顯示、標準信號輸出接口等多功能于一體，裝置性價比高。
[0006]下面，結合附圖和實施事例對本實用新型之一種電機轉速測量轉換實訓裝置作進一步的說明。
【附圖說明】
[0007]圖1:本實用新型裝置結構框圖。
[0008]圖2:信號轉換處理電路板原理框圖。
[0009]圖3:操作顯示面板結構原理圖。
[0010]圖4:六位LED數(shù)碼管顯示模塊原理框圖。
[0011]圖中:
[0012]1- AC/DC電源模塊，II 一信號轉換處理板，III一六位LED數(shù)碼管顯示模塊，，IV —操作顯示面板，IIA —編碼器信號輸出電路，IIB - 0-5V電壓輸出電路，IIC — 4~20mA電流輸出電路，IV A 一操作面板，IV B 一顯不模塊開孔，IV C 一信號轉接板，V 一單相220V電源插頭，
[0013]I 一直流電源接口，2 —編碼器接口電路，3 —信號轉換電路，4 一高性能單片機，5 一數(shù)碼顯示接口電路，6 — PWM轉0~5V電路，7 — 0-5V轉4~20mA電路，8 — 0-5V信號輸出接口，
[0014]9 - 4~20mA信號輸出接口，10 —編碼器NPN信號輸出接口，11 —編碼器PNP信號輸出接口，12 一信號轉接板編碼器NPN接口，13 —信號轉接板編碼器PNP接口，14 一信號轉接板0~5V信號接口，15 —信號轉接板4~20mA信號接口，16 —操作顯示面板安裝孔(I )，17 —六位LED數(shù)碼顯示模塊安裝孔，18 —操作顯示面板安裝孔(2)，19 一模擬量0~5V輸出插孔，20 —模擬量4~20mA輸出插孔，21 —旋轉編碼器NPN信號輸出插孔，22 —旋轉編碼器PNP信號輸出插孔，23 - SPI總線接口，24 —數(shù)碼管驅動(I )，25 —數(shù)碼管驅動(2)，26 —六位數(shù)碼管。
【具體實施方式】
[0015]一種電機轉速測量轉換實訓裝置由AC/DC電源模塊1、信號轉換處理電路板I1、六位LED數(shù)碼管顯示模塊III和操作顯示面板IV四個部分組成(參見圖1)。
[0016]AC/DC電源模塊I是將單相交流220V轉變?yōu)橹绷?5V和+24V電源，提供給信號轉換處理板，再由信號轉換處理板提供給編碼器、六位LED數(shù)碼管顯示模塊和操作顯示面板24V輸出。
[0017]信號轉換處理板II是由直流電源接口電路1、編碼器接口電路2、信號轉換電路3、高性能單片機4、數(shù)碼顯示接口電路5、PWM轉0~5V電路6、0~5V轉4~20mA電路7、0~5V信號輸出接口 8、4~20mA信號輸出接口 9、編碼器NPN信號輸出接口 10、編碼器PNP信號輸出接口 11組成(參見圖2)。信號轉換處理板II以高性能單片機4為核心，進行編碼器信號的處理和流程控制。與電機連接的編碼器輸出兩路正交脈沖信號，信號轉換處理板向編碼器提供+24V電源，連接至信號轉換處理板的編碼器接口電路2，經過電路的轉換為標準TTL電平脈沖信號，連接至信號轉換電路3和編碼器信號輸出電路IIA，信號轉換電路3將兩路正交TTL電平脈沖轉換為轉速兩倍頻脈沖信號和轉向電平信號，輸入高性能單片機4進行計算處理，通過數(shù)碼管顯示接口 5與六位LED數(shù)碼管顯示模塊III連接，顯示電機轉速和轉向；0~5V電壓輸出電路IIB包括PWM轉0~5V電路6和0~5V信號輸出接口電路8，高性能單片機4將計算得出的電機轉速通過端口輸出PWM信號，經PWM轉0~5V電路6，輸出0~5V電壓信號，經0~5V信號輸出接口 8輸出；4~20mA電流輸出電路IIC包括0~5V轉4~20mA電路7和4~20mA信號輸出接口 9，0~5V電壓信號再經過0~5V轉4~20mA電路7，將電壓信號轉換為電流信號，通過4~20mA信號輸出接口 9，將與轉速信號對應的4~20mA信號輸出；編碼器信號輸出電路IIA由編碼器NPN信號輸出接口電路10和編碼器PNP信號輸出接口電路11組成，將編碼器信號轉換為NPN信號輸出和PNP信號輸出。
[0018]六位LED數(shù)碼管顯示模塊III由SPI總線接口 23，數(shù)碼管驅動(I )24，數(shù)碼管驅動
(2)25，六位數(shù)碼管26組成