光電轉換裝置及包含該光電轉換裝置的電機轉速測量裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電機參數測量技術領域，具體地說涉及電機轉速測量裝置以及該電機 轉速測量裝置中的光電轉換裝置。
【背景技術】
[0002] 電機作為動力產生設備，在各行各業(yè)都得到了廣泛的應用。其中對電機的轉速控 制是實現(xiàn)對電機高精度控制的關鍵環(huán)節(jié)，有利于電機的高速穩(wěn)定運行。而對電機的轉速控 制離不開對電機轉速的測量。
[0003] 目前，電機轉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軸盡量保持同一條直線，在較高轉速時尤其嚴格，因此此種 方式只適用于對中低轉速電機轉速的測量；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、響應快等優(yōu)點，應用最為廣泛?，F(xiàn)有技術中，對于反射式光電測量方式，本領域技術人員 普遍認為同介質條件下，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。 但即使當入射光線和反射光線之間的夾角接近0度時，反射過程中的光能量損耗依然高達 6%，而反射過程中的光能量損耗越大，產生的脈沖信號的信噪比也就越大，使得根據脈沖 信號計算出的電機轉速的測量誤差也就越大。

【發(fā)明內容】

[0004] 為此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于現(xiàn)有技術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] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案如下：
[0006] 本發(fā)明提供了一種光電轉換裝置，固定于與反光板的反光面相對的一側，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] 本發(fā)明所述的光電轉換裝置，所述光電轉換裝置包括光發(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置于與所述反光板的反光面相對的一 側，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] 本發(fā)明所述的光電轉換裝置，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動輸出周期性的脈沖電信號。
[0010] 本發(fā)明所述的光電轉換裝置，所述光電轉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] 本發(fā)明所述的光電轉換裝置，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] 本發(fā)明還提供了一種包含上述光電轉換裝置的電機轉速測量裝置，所述電機轉速 測量裝置還包括：
[0014] 反光板，所述反光板設置于電機的旋轉軸上并隨所述旋轉軸同步轉動。
[0015] 本發(fā)明所述的電機轉速測量裝置，還包括：
[0016] 處理單元，用于從所述光電轉換裝置接收所述周期性的脈沖電信號，并根據所述 周期性的脈沖電信號生成電機轉速。
[0017] 本發(fā)明所述的電機轉速測量裝置，所述處理單元包括單片機。
[0018] 本發(fā)明所述的電機轉速測量裝置，還包括：
[0019] 顯示單元，用于顯示所述電機轉速。
[0020] 本發(fā)明的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：
[0021] (1)本發(fā)明提供了一種光電轉換裝置，固定于與反光板的反光面相對的一側，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，使測量結果更加精確。
[0022] (2)本發(fā)明還提供了一種包含該光電轉換裝置的電機轉速測量裝置，還包括設置 于電機的旋轉軸上并隨所述旋轉軸轉動的反光板，因為電機的旋轉軸的轉速即為電機的轉 速，將反光板設置于電機的旋轉軸上，就可以使該光電轉換裝置產生與電機的轉速相對應 的周期性的脈沖電信號，根據該周期性的脈沖電信號，就可以很容易的獲取到電機的轉速 了。又因為電機轉速測量裝置中的光電轉換裝置，射入反光板的光線與反光板呈45度夾 角，可以使經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 果更加精確。
【附圖說明】
[0023] 為了使本發(fā)明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發(fā)明的具體實施例并結合 附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中
[0024] 圖1是本發(fā)明所述光電轉換裝置的結構框圖；
[0025] 圖2是本發(fā)明所述光電轉換裝置的光路示意圖；
[0026] 圖3是本發(fā)明所述包含該光電轉換裝置的電機轉速測量裝置的結構框圖；
[0027] 圖4是本發(fā)明所述電機轉速測量裝置中反光板與電機的安裝位置縱剖圖。
[0028] 圖中附圖標記表示為：1-反光板，2-光電轉換裝置，3-處理單元，4-顯示單元， a_旋轉軸，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換裝置，如圖1所示，固定于與反光板的反光面相對 的一側，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，當反光板轉動至能夠接收到光電轉換裝置發(fā)射的光線的位置時，光電轉 換裝置就會接收到反光板反射回的光線，此時光電轉換裝置就會輸出電信號；而當反光板 轉動至無法接收到光電轉換裝置發(fā)射的光線的位置時，自然也就不會反射光線至光電轉換 裝置了，光電轉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 動，光電轉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 轉換裝置射入反光板的光線與反光板呈45度夾角，可以使經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，使測量結果更加 精確?？朔爽F(xiàn)有技術中認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偏見，進一步降低了能耗。
[0032] 優(yōu)選地，所述光電轉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相互傾斜設置于與所述反光板的反光面相對 的一側，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 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、光導管、光敏二極管、光敏晶體管、光電池等。