[发明专利]基于模拟量获取电机转速和温度的装置和方法

权利要求书

1.一种基于模拟量获取电机转速和温度的装置，所述电机包括定子和转子，所述转子和定子同轴设置，且转子能够相对定子转动，其特征在于：所述获取电机转速和温度的装置包括测速磁钢和测量电路，所述测速磁钢为n个，其中，n为自然数，且n≥1，n个测速磁钢沿周向固定在电机内部的转子上，所述测量电路包括霍尔传感器Hall、测温电路和输出信号端口S，所述霍尔传感器Hall的内部集成三极管Q1，且霍尔传感器Hall的内部霍尔连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极接地GND，所述三极管的集电极连接至输出信号端口S，所述测温电路的输出端连接至输出信号端口S；

当测速磁钢经过霍尔传感器Hall时，三极管Q1导通，输出信号端口S输出低电平，当测速磁钢经过霍尔传感器Hall后，三极管Q1未导通，输出信号端口S输出测温电路输出端的电平。

2.如权利要求1所述的基于模拟量获取电机转速和温度的装置，其特征在于：所述测温电路包括上拉电阻R1以及热敏电阻RT，所述上拉电阻R1和热敏电阻RT串联后并联在电源B+和地GND之间，且上拉电阻R1和热敏电阻RT的公共端作为测温电路的输出端连接至输出信号端口S。

3.如权利要求1所述的基于模拟量获取电机转速和温度的装置，其特征在于：所述测量电路还包括电容C1和C2，所述电容C1并联在电源B+和地GND之间；所述电容C2一端连接输出信号端口S，另一端接地GND。

4.如权利要求1所述的基于模拟量获取电机转速和温度的装置，其特征在于：所述测量电路集成在电路板上，所述电路板固定在电机内部的定子上。

5.如权利要求1所述的基于模拟量获取电机转速和温度的装置，其特征在于：所述测速磁钢的个数n取值为：2≤n≤10。

6.如权利要求1所述的基于模拟量获取电机转速和温度的装置，其特征在于：所述输出信号端口S与控制器MCU连接，控制器MCU采集输出信号端口S输出的模拟电压。

7.一种基于模拟量获取电机转速和温度的方法，其特征在于：包括如权利要求1-6任一项所述的获取电机转速和温度的装置，还包括以下步骤：

S1：控制器MCU采集输出信号端口S的电压，并判断该电压是否为低电平，若为低电平，则记为状态A，若不为低电平，则记为状态B；电机在转动过程中，输出信号端口S的输出在状态A和状态B之间变化；

S2：确定状态A的持续时间ta和状态B的持续时间tb，并根据状态A的持续时间ta和状态B的持续时间tb确定磁钢周期t，然后再根据磁钢周期t和测速磁钢数n计算电机转1圈的时间T，则T=nt，单位，ms；然后根据电机的转速公式：RPM=60000/T，单位，r/min，计算出电机的转速；

同时，控制器MCU采集状态B时输出信号端口S的电压值，并根据电压值和热敏电阻的温度特性，通过查表法计算出电机的温度。

8.如权利要求7所述的基于模拟量获取电机转速和温度的方法，其特征在于：步骤S2中根据状态A的持续时间ta和状态B的持续时间tb确定磁钢周期t具体包括以下步骤：

当输出信号端口S的输出状态变化时，开始计时，当状态连续变化三次时，停止计时，状态连续变化三次的时间即为磁钢周期t，并且t=ta+tb。

9.如权利要求8所述的基于模拟量获取电机转速和温度的方法，其特征在于：步骤S2中还包括以下步骤：输出信号端口S的状态每连续变化三次，对计时器进行清零。

10.如权利要求7所述的基于模拟量获取电机转速和温度的方法，其特征在于：步骤S2中还包括判断电机运行状态的步骤：当状态A持续时间ta或状态B持续时间tb超过状态时间阈值tp，则判定电机未运行或超低转速运行；当状态A持续时间ta或状态B持续时间tb未超过状态时间阈值tp，则判断电机正常运行。