[发明专利]自充电一体式旋转机械转速传感器及其转速计算方法

说明书

本发明公开了自充电一体式旋转机械转速传感器及其转速计算方法，包括发电装置、整流电路、充电电路模块、信号采集模块和信号处理模块，发电装置与齿轮箱旋转主轴配合产生交变电流，发电装置与整流电路连接，整流电路与充电电路模块连接，充电电路模块与信号处理模块连接，信号采集模块与发电装置连接，信号采集模块采集发电装置的电压信号，信号采集装置与信号处理模块连接，信号处理模块根据收到的电压信号计算齿轮箱旋转主轴的转速。本发明通过发电装置将动能转换成电能，为转换传感器本身提供稳定可靠的电源，实现自供电，发电装置安装在旋转主轴一侧，非接触式安装，安装方便，不会对旋转主轴产生影响。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种自充电一体式旋转机械转速传感器及其转速计算方法。

背景技术

传统速度传感器包括激光转速传感器、电涡流转速传感器、编码式转速传感器等，具有以下缺点：

(1)传统速度传感器一般采用有线供电方式，无法实现自动供电和转速测量；

(2)激光转速传感器需要激光探头和光洁反射面，对于恶劣工况不便于安装；

(3)电涡流转速传感器需要在转轴上开键槽，通过键槽与电涡流探头之间发生感应记录脉冲时间间隔计算转速。转轴开键槽需要变更轴系设计方案，不利于后装使用。探头距离转轴距离有严格要求，不利于现场安装调试；

(4)编码式转速传感器需要将传感器安装于轴系内与轴系同步转动，不便于后装使用，破坏原本轴系设计。

例如，一种在中国专利文献上公开的“转矩转速传感器”，其公告号：CN201233290，其申请日：2008年07月14日，包括转矩传感器、转速传感器以及信号处理器，所述信号处理器与所述转矩传感器和所述转速传感器连接，所述信号处理器将所述转矩传感器和所述转速传感器输出的模拟信号转换成数字信号并经由现场总线输出。该申请的转速传感器采用的外部有线供电方式，无法实现自动供电。

发明内容

本发明主要解决现有的技术中转速传感器无法实现自供电以及安装不方便的问题；提供一种自充电一体式旋转机械转速传感器及其转速计算方法，对齿轮箱旋转主轴转速进行监测，安装方便，实现自主供电，成本低。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种自充电一体式旋转机械转速传感器，包括齿轮箱旋转主轴、发电装置、整流电路、充电电路模块、信号采集模块和信号处理模块，所述发电装置与齿轮箱旋转主轴配合产生交变电流，所述发电装置与整流电路连接，所述整流电路与充电电路模块连接，所述充电电路模块与信号处理模块连接，所述信号采集模块与发电装置连接，所述信号采集模块采集发电装置的电压信号，所述信号采集装置与信号处理模块连接，所述信号处理模块根据收到的电压信号计算齿轮箱旋转主轴的转速。通过发电装置与齿轮箱旋转主轴配合产生交变电流，经整流模块转换成直流电之后给信号处理模块供电，实现了转速传感器的自主供电，通过动能转换电能，节约能源，成本低，通过信号采集模块对发电装置的电压信号进行采集，信号处理模块根据采集的电压信号进行齿轮箱旋转主轴的转速计算，实现对齿轮箱旋转主轴转速进行监测。