光電轉(zhuǎn)換裝置及包含該光電轉(zhuǎn)換裝置的電機轉(zhuǎn)速測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電機參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及電機轉(zhuǎn)速測量裝置以及該 電機轉(zhuǎn)速測量裝置中的光電轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電機作為動力產(chǎn)生設(shè)備，在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。其中對電機的轉(zhuǎn)速控 制是實現(xiàn)對電機高精度控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有利于電機的高速穩(wěn)定運行。而對電機的轉(zhuǎn)速控 制離不開對電機轉(zhuǎn)速的測量。
[0003] 目前，電機轉(zhuǎn)速測量方法按傳感器的安裝方式來分類，分為接觸式和非接觸式兩 類。接觸式測量方式中，傳感器與待測電機的旋轉(zhuǎn)軸通過彈性聯(lián)軸器連接，傳感器安裝固定 時，要求出軸與待測電機的旋轉(zhuǎn)軸盡量保持同一條直線，在較高轉(zhuǎn)速時尤其嚴(yán)格，因此此種 方式只適用于對中低轉(zhuǎn)速電機轉(zhuǎn)速的測量；非接觸式測量方式包括盤式磁性測量、軸式磁 性測量、光電式測量（包括對射式光電測量和反射式光電測量），因為光電式測量具有非接 觸、響應(yīng)快等優(yōu)點，應(yīng)用最為廣泛?，F(xiàn)有技術(shù)中，對于反射式光電測量方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員 普遍認(rèn)為同介質(zhì)條件下，入射光線和反射光線之間的夾角越小，光路越短，反射過程中的光 能量損耗也就越少，因此在確保光接收器能接收到經(jīng)反光板反射的光發(fā)射器發(fā)射的光線的 情況下，都盡可能減小入射光線與反射光線之間的夾角，以降低反射過程中的光能量損耗。 但即使當(dāng)入射光線和反射光線之間的夾角接近〇度時，反射過程中的光能量損耗依然高達(dá) 6 %，而反射過程中的光能量損耗越大，產(chǎn)生的脈沖信號的信噪比也就越大，使得根據(jù)脈沖 信號計算出的電機轉(zhuǎn)速的測量誤差也就越大。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 為此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的反射式光電測量方式存 在光能量損失較大，使得測量誤差也較大的問題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案如下：
[0006] 本實用新型提供了一種光電轉(zhuǎn)換裝置，固定于與反光板的反光面相對的一側(cè)，用 于向所述反光板發(fā)射光線并接收所述反光板反射回的光線，所述光電轉(zhuǎn)換單元射入所述反 光板的光線與所述反光板呈45度夾角。
[0007] 本實用新型所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光電轉(zhuǎn)換裝置包括光發(fā)射器和光接收器；
[0008] 所述光發(fā)射器和所述光接收器相互傾斜設(shè)置于與所述反光板的反光面相對的一 側(cè)，使所述光發(fā)射器射入所述反光板的光線與所述反光板呈45度夾角。
[0009] 本實用新型所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光接收器在接收到所述反光板反射回的光 線時輸出一電信號，在沒有接收到所述反光板發(fā)射回的光線時不輸出該電信號，進而所述 光接收器隨著所述反光板的轉(zhuǎn)動輸出周期性的脈沖電信號。
[0010] 本實用新型所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光電轉(zhuǎn)換裝置還包括信號整形放大處理電 路；
[0011] 所述信號整形放大處理電路用于將光電轉(zhuǎn)換裝置中的光接收器輸出的周期性的 脈沖電信號進行整形、放大處理后輸出。
[0012] 本實用新型所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光發(fā)射器包括紅外發(fā)射管，所述光接收器 包括紅外接收管。
[0013] 本實用新型還提供了一種包含上述光電轉(zhuǎn)換裝置的電機轉(zhuǎn)速測量裝置，所述電機 轉(zhuǎn)速測量裝置還包括：
[0014] 反光板，所述反光板設(shè)置于電機的旋轉(zhuǎn)軸上并隨所述旋轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動。
[0015] 本實用新型所述的電機轉(zhuǎn)速測量裝置，還包括：
[0016] 處理單元，用于從所述光電轉(zhuǎn)換裝置接收所述周期性的脈沖電信號，并根據(jù)所述 周期性的脈沖電信號生成電機轉(zhuǎn)速。
[0017] 本實用新型所述的電機轉(zhuǎn)速測量裝置，所述處理單元包括單片機。
[0018] 本實用新型所述的電機轉(zhuǎn)速測量裝置，還包括：
[0019] 顯示單元，用于顯示所述電機轉(zhuǎn)速。
[0020] 本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：
[0021] (1)本實用新型提供了一種光電轉(zhuǎn)換裝置，固定于與反光板的反光面相對的一側(cè)， 用于向所述反光板發(fā)射光線并接收所述反光板反射回的光線，所述光電轉(zhuǎn)換裝置射入所述 反光板的光線與所述反光板呈45度夾角。通過使所述光電轉(zhuǎn)換裝置射入所述反光板的光 線與所述反光板呈45度夾角，可以使經(jīng)過反光板反射回來的光線的能量損耗最少，從而能 夠減小測量誤差，使測量結(jié)果更加精確。
[0022] (2)本實用新型還提供了一種包含該光電轉(zhuǎn)換裝置的電機轉(zhuǎn)速測量裝置，還包括 設(shè)置于電機的旋轉(zhuǎn)軸上并隨所述旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的反光板，因為電機的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速即為電機 的轉(zhuǎn)速，將反光板設(shè)置于電機的旋轉(zhuǎn)軸上，就可以使該光電轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生與電機的轉(zhuǎn)速相 對應(yīng)的周期性的脈沖電信號，根據(jù)該周期性的脈沖電信號，就可以很容易的獲取到電機的 轉(zhuǎn)速了。又因為電機轉(zhuǎn)速測量裝置中的光電轉(zhuǎn)換裝置，射入反光板的光線與反光板呈45度 夾角，可以使經(jīng)過反光板反射回來的光線的能量損耗最少，從而能夠減小測量誤差，使測量 結(jié)果更加精確。
【附圖說明】
[0023] 為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施 例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明，其中
[0024] 圖1是本實用新型所述光電轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025] 圖2是本實用新型所述光電轉(zhuǎn)換裝置的光路示意圖；
[0026] 圖3是本實用新型所述包含該光電轉(zhuǎn)換裝置的電機轉(zhuǎn)速測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0027] 圖4是本實用新型所述電機轉(zhuǎn)速測量裝置中反光板與電機的安裝位置縱剖圖。
[0028] 圖中附圖標(biāo)記表示為：1-反光板，2-光電轉(zhuǎn)換裝置，3-處理單元，4-顯示單元， a_旋轉(zhuǎn)軸，b-固定件，21-光發(fā)射器，22-光接收器，23-信號整形放大處理電路。
【具體實施方式】
[0029] 實施例1
[0030] 本實施例提供了一種光電轉(zhuǎn)換裝置，如圖1所示，固定于與反光板的反光面相對 的一側(cè)，用于向所述反光板發(fā)射光線并接收所述反光板反射回的光線，所述光電轉(zhuǎn)換裝置 射入所述反光板的光線與所述反光板呈45度夾角。
[0031]具體地，當(dāng)反光板轉(zhuǎn)動至能夠接收到光電轉(zhuǎn)換裝置發(fā)射的光線的位置時，光電轉(zhuǎn) 換裝置就會接收到反光板反射回的光線，此時光電轉(zhuǎn)換裝置就會輸出電信號；而當(dāng)反光板 轉(zhuǎn)動至無法接收到光電轉(zhuǎn)換裝置發(fā)射的光線的位置時，自然也就不會反射光線至光電轉(zhuǎn)換 裝置了，光電轉(zhuǎn)換裝置接收不到反射回的光線，就無法輸出電信號，因此隨著反光板的轉(zhuǎn) 動，光電轉(zhuǎn)換裝置就會輸出周期性的脈沖電信號了。通過大量的實驗分析，我們發(fā)現(xiàn)使光電 轉(zhuǎn)換裝置射入反光板的光線與反光板呈45度夾角，可以使經(jīng)過反光板反射回來的光線的 能量損耗最少，該能量損耗僅為3. 5%，該能量損耗值明顯低于當(dāng)入射光線和反射光線之間 的夾角接近〇度時反射過程中的光能量損耗值，從而能夠減小測量誤差，使測量結(jié)果更加 精確?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中認(rèn)為入射光線越貼近反光板，光路越長，反射過程中的光能量損耗 也就越大，反之光能量損耗越小的技術(shù)偏見，進一步降低了能耗。
[0032] 優(yōu)選地，所述光電轉(zhuǎn)換裝置可以包括光發(fā)射器21和光接收器22 ;
[0033] 所述光發(fā)射器21和所述光接收器22相互傾斜設(shè)置于與所述反光板的反光面相對 的一側(cè)，使所述光發(fā)射器21射入所述反光板的光線與所述反光板呈45度夾角。
[0034] 所述光接收器22接收到所述反光板反射回的光線時輸出一電信號，在沒有接收 到所述反光板反射回的光線時不輸出電信號，進而所述光接收器22隨著所述反光板的轉(zhuǎn) 動輸出周期性的脈沖電信號。所述光接收器22可以選用光電器件，例如光電管、光電倍增 管、光敏電阻、光導(dǎo)管、光敏二極管、光敏