專利名稱：一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測(cè)試方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及虛擬儀器測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測(cè)試方 法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前直線電機(jī)是精密機(jī)械裝備中應(yīng)用比較多的部件，其性能直接關(guān)系到精密機(jī)械 裝備的精度。因此，對(duì)其性能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試至關(guān)重要，直線電機(jī)的性能測(cè)試主要是推力常 數(shù)、反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)、繞組表面溫升等項(xiàng)目。現(xiàn)有技術(shù)中的直線電機(jī)測(cè)試技術(shù)采用手工操作，即采用手工調(diào)節(jié)、人工讀表、人工 處理數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)要經(jīng)過反復(fù)多次測(cè)量，得出電機(jī)所需的各種數(shù)據(jù)和曲線，測(cè)試在很大程度上 依賴于試驗(yàn)人員的操作熟練程度，而且要求測(cè)試人員工作時(shí)精力高度集中，勞動(dòng)強(qiáng)度大，所 以人為影響因素大，且周期長(zhǎng)，效率低，測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確度較差。如何采用合適的 測(cè)試系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)試各種電機(jī)的相關(guān)性能，通過分析測(cè)試過程的數(shù)據(jù)，然后判定產(chǎn)品性能的 優(yōu)劣，從而改進(jìn)相關(guān)的生產(chǎn)工藝，已經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)深層次的 結(jié)合，產(chǎn)生了新一代儀器——虛擬儀器，使得測(cè)試技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展紀(jì)元。專利號(hào) CN101187693A提出了一種基于虛擬儀器技術(shù)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)，但這種設(shè)計(jì)僅 適用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)。由于直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)和特性的差別，現(xiàn)有的測(cè)試手段無(wú)法滿足 直線電機(jī)性能測(cè)試。因此，設(shè)計(jì)一種針對(duì)直線電機(jī)性能測(cè)試處理方法十分必要，是虛擬儀器測(cè)試領(lǐng)域 目前急待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測(cè)試方法、裝置及系統(tǒng)，通過 測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)結(jié)合由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和工業(yè)計(jì)算機(jī)組成的虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)，可動(dòng)態(tài) 地采集各種長(zhǎng)行程直線電機(jī)的推力值、電流值、反電動(dòng)勢(shì)值及其它性能參數(shù)，采集的數(shù)值經(jīng) 由編制的虛擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)發(fā)送、實(shí)時(shí)檢測(cè)和打印等， 測(cè)試面板操作簡(jiǎn)單，分析和處理功能靈活，提高了測(cè)試精度和測(cè)試速度。本發(fā)明實(shí)施例提供以下技術(shù)方案一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測(cè)試裝置，上述電機(jī)測(cè)試裝置包括參數(shù)設(shè)置模塊， 用于對(duì)傳感器、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡及運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行參數(shù)配置；運(yùn)動(dòng)控制模塊，用 于驅(qū)動(dòng)待測(cè)電機(jī)或陪測(cè)電機(jī)運(yùn)動(dòng)沿著預(yù)定的方向運(yùn)動(dòng)；數(shù)據(jù)采集模塊，用于對(duì)待測(cè)電機(jī)或 陪測(cè)電機(jī)的機(jī)端反電動(dòng)勢(shì)電壓、電流及推力值、溫度值的采集，完成模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的 轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)分析與處理模塊，用于對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊輸出的被采集來且已轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行分 析與處理；數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)模塊，用于將數(shù)據(jù)分析與處理模塊分析處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示 和存儲(chǔ)。
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優(yōu)選的，上述運(yùn)動(dòng)控制模塊包括對(duì)被測(cè)電機(jī)(進(jìn)行推力常數(shù)測(cè)試時(shí))或陪測(cè)電機(jī) (進(jìn)行反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)測(cè)試時(shí))進(jìn)行控制。優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)采集模塊在進(jìn)行直線電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)測(cè)試公式為
權(quán)利要求
1.一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測(cè)試裝置，其特征在于，所述電機(jī)測(cè)試裝置包括參數(shù) 設(shè)置模塊，用于對(duì)傳感器、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡及運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行參數(shù)配置；運(yùn)動(dòng)控 制模塊，用于驅(qū)動(dòng)待測(cè)電機(jī)或陪測(cè)電機(jī)運(yùn)動(dòng)沿著預(yù)定的方向運(yùn)動(dòng)；數(shù)據(jù)采集模塊，用于對(duì)待 測(cè)電機(jī)或陪測(cè)電機(jī)的機(jī)端反電動(dòng)勢(shì)電壓、電流及推力值、溫度值的采集，完成模擬信號(hào)到數(shù) 字信號(hào)的轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)分析與處理模塊，用于對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊輸出的被采集來且已轉(zhuǎn)換的信 號(hào)進(jìn)行分析與處理；數(shù)據(jù)顯示與存儲(chǔ)模塊，用于將數(shù)據(jù)分析與處理模塊分析處理后的數(shù)據(jù) 進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)測(cè)試裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊包括對(duì)被測(cè) 電機(jī)(進(jìn)行推力常數(shù)測(cè)試時(shí))或陪測(cè)電機(jī)(進(jìn)行反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)測(cè)試時(shí))進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)測(cè)試裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊在進(jìn)行直線 電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)測(cè)試公式為Ke-^其中，Vs——陪測(cè)電機(jī)帶動(dòng)待測(cè)電機(jī)運(yùn)行的速度；E——待測(cè)電機(jī)速度vs時(shí)相電壓的電壓峰值，即反電動(dòng)勢(shì)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)測(cè)試裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊在進(jìn)行推力 常數(shù)測(cè)試公式其中，Im——加載到待測(cè)電機(jī)上的三相電流幅值；F——待測(cè)電機(jī)在電流Im時(shí)的出力值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)測(cè)試裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析與處理模包含一 傳感器模塊，用于完成待測(cè)電機(jī)的機(jī)端電壓、電流信號(hào)及推力信號(hào)、溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為信號(hào)調(diào) 理電路能夠接受的低電壓、弱電流信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)測(cè)試裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析與處理模包含一 信號(hào)調(diào)理模塊，用于完成傳感器輸出的電壓或電流信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波、隔離/放大、再濾波處 理，轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)采集卡所能接受的電壓或電流范圍。
7.一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6任意一 項(xiàng)所述的離軸信號(hào)處理裝置。
8.一種使用如權(quán)利要求1的直線電機(jī)測(cè)試裝置進(jìn)行直線電機(jī)測(cè)試方法，其特征在于， 所述直線電機(jī)測(cè)試方法包括步驟一、對(duì)傳感器、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡及運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行參數(shù)配置；步驟二、驅(qū)動(dòng)待測(cè)電機(jī)或陪測(cè)電機(jī)運(yùn)動(dòng)沿著預(yù)定的方向運(yùn)動(dòng)；步驟三、對(duì)待測(cè)電機(jī)或陪測(cè)電機(jī)的機(jī)端進(jìn)行反電動(dòng)勢(shì)電壓、電流及推力值、溫度值的采 集，完成模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換；步驟四、對(duì)采集來且已轉(zhuǎn)換的信號(hào)進(jìn)行分析與處理；步驟五、將分析處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直線電機(jī)測(cè)試方法，其特征在于，在所述步驟二中，包括對(duì)被 測(cè)電機(jī)或陪測(cè)電機(jī)(進(jìn)行反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)測(cè)試時(shí))進(jìn)行控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直線電機(jī)測(cè)試方法，其特征在于，在所述步驟三中，直線電 機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)常數(shù)測(cè)試公式為
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直線電機(jī)測(cè)試方法，其特征在于，在所述步驟三中，推力常數(shù)測(cè)試公式
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直線電機(jī)測(cè)試方法，其特征在于，在所述步驟四中，包含一 傳感器對(duì)待測(cè)電機(jī)的機(jī)端電壓、電流信號(hào)及推力信號(hào)、溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為信號(hào)調(diào)理電路能夠 接受的低電壓、弱電流信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直線電機(jī)測(cè)試方法，其特征在于，在所述步驟四中，包含一 信號(hào)調(diào)理對(duì)傳感器輸出的電壓或電流信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波、隔離/放大、再濾波處理，轉(zhuǎn)化為數(shù) 據(jù)采集卡所能接受的電壓或電流范圍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測(cè)試方法、裝置及系統(tǒng)，通過測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)結(jié)合由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和工業(yè)計(jì)算機(jī)組成的虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)，可動(dòng)態(tài)地采集各種長(zhǎng)行程直線電機(jī)的推力值、電流值、反電動(dòng)勢(shì)值及其它性能參數(shù)，采集的數(shù)值經(jīng)由編制的虛擬實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)發(fā)送、實(shí)時(shí)檢測(cè)和打印等，測(cè)試面板操作簡(jiǎn)單，分析和處理功能靈活，提高了測(cè)試精度和測(cè)試速度。
文檔編號(hào)G01R31/34GK102109575SQ20091020094
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者陳慶生, 陳銳, 齊芊楓 申請(qǐng)人:上海微電子裝備有限公司