專利名稱：一種pwm驅(qū)動(dòng)老化測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流微電機(jī)測(cè)速方法，這種方法主要用于諸如手機(jī)有刷直流振動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量，在手機(jī)生產(chǎn)廠商中有著廣泛的應(yīng)用前景。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外常用的測(cè)速方法主要有光電碼盤(pán)測(cè)速法、霍爾元件測(cè)速法、離心式轉(zhuǎn)速表測(cè)速法、測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速法、漏磁測(cè)速法、閃光測(cè)速法和振動(dòng)測(cè)速法這六種方法，但這六種方法存在以下缺點(diǎn) I、這些測(cè)量方法需要在每臺(tái)電機(jī)的上軸上安裝傳感器或者其他輔助裝置，但是像手機(jī)振動(dòng)電機(jī)等的微型電機(jī)來(lái)說(shuō)，安裝傳感器幾乎是不可能的，因?yàn)槭謾C(jī)振動(dòng)電機(jī)的軸外漏的部分非常短小，甚至電機(jī)的轉(zhuǎn)軸不外露。2、這些傳感器的價(jià)格昂貴，對(duì)于電機(jī)批量生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)會(huì)增加較大的成本，傳感器的安裝步驟比較繁瑣，需要增加人力成本，另外對(duì)于不同型號(hào)的電機(jī)，需要不同尺寸的傳感器，這對(duì)于生產(chǎn)廠商來(lái)說(shuō)性價(jià)比不高。雖然振動(dòng)測(cè)速法沒(méi)有上述缺點(diǎn)，但是大量電機(jī)同時(shí)老化的時(shí)候，電機(jī)相互之間會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)影響，使得測(cè)量不正確。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)提供一種方便，準(zhǔn)確，低成本的電機(jī)老化測(cè)速儀。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種PWM驅(qū)動(dòng)老化測(cè)量?jī)x，它包括計(jì)算機(jī)和測(cè)試箱，所述的測(cè)試箱包括至少一塊板卡，每塊板卡包括網(wǎng)絡(luò)控制器、信號(hào)發(fā)生器、AD數(shù)據(jù)采集模塊、功放板以及與板卡串接的采樣電阻，所述的采樣電阻與待測(cè)電機(jī)相連，AD數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端作為測(cè)試箱的輸入端與采樣電阻相連，采集待測(cè)電機(jī)電流信號(hào)，AD數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端與網(wǎng)絡(luò)控制器的對(duì)應(yīng)輸入端相連，網(wǎng)絡(luò)控制器的輸出端與信號(hào)發(fā)生器的輸入端相連，信號(hào)發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與功放板的輸入端相連，控制信號(hào)輸出端與繼電器相連，控制繼電器的通斷，功放板的輸出端經(jīng)繼電器與待測(cè)電機(jī)相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的測(cè)試箱中，信號(hào)發(fā)生器包括CPLD和DA數(shù)模轉(zhuǎn)換器，CPLD的輸入端作為信號(hào)發(fā)生器的數(shù)據(jù)輸入端與網(wǎng)絡(luò)控制器對(duì)應(yīng)輸出端相連接，CPLD的兩輸出端分別與繼電器和DA數(shù)模轉(zhuǎn)換器的相應(yīng)輸入端相連，DA數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端與功放板相連。所述的測(cè)試箱通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器的網(wǎng)絡(luò)接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)用新型與現(xiàn)有的技術(shù)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)I.不需要在電機(jī)上安裝任何傳感器或其他輔助裝置，只需在電機(jī)的電流回路中串聯(lián)一個(gè)非常小的高精度電阻。2.不會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)的型號(hào)不同更換傳感器夾具，批量電機(jī)測(cè)試不會(huì)相互影響，測(cè)量準(zhǔn)確、效率高。
圖I是本實(shí)用新型的一種PWM驅(qū)動(dòng)老化測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的一種PWM驅(qū)動(dòng)老化測(cè)試儀中板卡的電路框圖。圖3是采樣電路。圖4是采樣后的matlab頻譜圖。圖中1-計(jì)算機(jī)、2-測(cè)試箱、3-待測(cè)電機(jī)、4-網(wǎng)絡(luò)控制器、5-信號(hào)發(fā)生器、6-AD數(shù)據(jù)采集模塊、7-功放板、8-采樣電阻。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。 一種PWM驅(qū)動(dòng)老化測(cè)量?jī)x，它包括計(jì)算機(jī)I和測(cè)試箱2，所述的測(cè)試箱2包括至少一塊板卡，每塊板卡包括網(wǎng)絡(luò)控制器4、信號(hào)發(fā)生器5、AD數(shù)據(jù)采集模塊6、功放板7以及與板卡串接的采樣電阻8，所述的采樣電阻8與待測(cè)電機(jī)3，相連AD數(shù)據(jù)采集模塊6的輸入端作為測(cè)試箱2的輸入端與采樣電阻8相連，采集待測(cè)電機(jī)3電流信號(hào)，AD數(shù)據(jù)采集模塊6的輸出端與網(wǎng)絡(luò)控制器4的對(duì)應(yīng)輸入端相連，網(wǎng)絡(luò)控制器4的輸出端與信號(hào)發(fā)生器5的輸入端相連，信號(hào)發(fā)生器5的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與功放板7的輸入端相連，控制信號(hào)輸出端與繼電器相連，控制繼電器的通斷，功放板7的輸出端經(jīng)繼電器與待測(cè)電機(jī)3相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的測(cè)試箱2中，信號(hào)發(fā)生器5包括CPLD和DA數(shù)模轉(zhuǎn)換器，CPLD的輸入端作為信號(hào)發(fā)生器5的數(shù)據(jù)輸入端與網(wǎng)絡(luò)控制器4對(duì)應(yīng)輸出端相連接，CPLD的兩輸出端分別與繼電器和DA數(shù)模轉(zhuǎn)換器的相應(yīng)輸入端相連，DA數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端與功放板7相連。所述的測(cè)試箱2通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器4的網(wǎng)絡(luò)接口與計(jì)算機(jī)I進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)直流微電機(jī)工作時(shí)，電源通過(guò)電刷將直流電壓引入電樞換向器。換向器在電機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，將外加直流電壓和電流轉(zhuǎn)換成線圈內(nèi)部的交流電勢(shì)和電流。這時(shí)將在供電電流回路中產(chǎn)生明顯的脈動(dòng)分量。根據(jù)公式f = C *K*N/60式中K——換向器片數(shù)N——電機(jī)轉(zhuǎn)速f——電樞流脈動(dòng)頻率C—系數(shù)，當(dāng)換向器片數(shù)為奇數(shù)時(shí)，C= 2 ;當(dāng)換向器片數(shù)為偶數(shù)時(shí)，C= I。由于同一規(guī)格型號(hào)的直流電機(jī)換向器片數(shù)是固定的，因此電樞電流脈動(dòng)頻率的變化就直接反映出電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。因此轉(zhuǎn)速可以以下公式得出N=60*f/(C*K)，如果得到電樞電流脈動(dòng)頻率，就可以得到電機(jī)轉(zhuǎn)速。電流脈動(dòng)頻率的采樣主要是通過(guò)在電機(jī)的回路中串聯(lián)采樣電阻，放大濾波后進(jìn)行AD采樣，由于電機(jī)的脈動(dòng)頻率一般都小于5K，根據(jù)采樣定理，AD的采樣率至少要10K，這里取20K，將AD采樣的數(shù)值進(jìn)行傅立葉變換FFT計(jì)算，可以得到電機(jī)電流脈動(dòng)頻率f。假設(shè)電機(jī)換向片數(shù)為6片，采樣的點(diǎn)數(shù)為8192點(diǎn)，采樣頻率為20KHZ，通過(guò)matlab的仿真可以得到頻譜圖，由頻譜圖可知f= (312-1) *20000/8192=759HZ，轉(zhuǎn)速 N=60*f/ (C*K) =60*759/6=7590r/min。
權(quán)利要求1.ー種PWM驅(qū)動(dòng)老化測(cè)量?jī)x，其特征在于它包括計(jì)算機(jī)(I)和測(cè)試箱(2)，所述的測(cè)試箱(2)包括至少ー塊板卡，每塊板卡包括網(wǎng)絡(luò)控制器(4)、信號(hào)發(fā)生器(5)、AD數(shù)據(jù)采集模塊(6)、功放板(7)以及與板卡串接的采樣電阻(8)，所述的采樣電阻(8)與待測(cè)電機(jī)(3)相連，AD數(shù)據(jù)采集模塊(6)的輸入端作為測(cè)試箱(2)的輸入端與采樣電阻(8)相連，采集待測(cè)電機(jī)(3)的電流信號(hào)，AD數(shù)據(jù)采集模塊(6)的輸出端與網(wǎng)絡(luò)控制器(4)的對(duì)應(yīng)輸入端相連，網(wǎng)絡(luò)控制器(4)的輸出端與信號(hào)發(fā)生器(5)的輸入端相連,信號(hào)發(fā)生器(5)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與功放板(7)的輸入端相連，控制信號(hào)輸出端與繼電器相連，控制繼電器的通斷，功放板(7)的輸出端經(jīng)繼電器與待測(cè)電機(jī)(3)相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種PWM驅(qū)動(dòng)老化測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的測(cè)試箱(2)中，信號(hào)發(fā)生器(5)包括CPLD和DA數(shù)模轉(zhuǎn)換器，CPLD的輸入端作為信號(hào)發(fā)生器(5)的數(shù)據(jù)輸入端與網(wǎng)絡(luò)控制器(4)對(duì)應(yīng)輸出端相連接，CPLD的兩輸出端分別與繼電器和DA數(shù)模轉(zhuǎn)換器的相應(yīng)輸入端相連，DA數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端與功放板(7)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種PWM驅(qū)動(dòng)老化測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的測(cè)試箱(2)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)控制器(4 )的網(wǎng)絡(luò)接ロ與計(jì)算機(jī)(I)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
專利摘要一種PWM驅(qū)動(dòng)老化測(cè)量?jī)x，它包括計(jì)算機(jī)和測(cè)試箱，所述的測(cè)試箱包括至少一塊板卡，每塊板卡包括網(wǎng)絡(luò)控制器、信號(hào)發(fā)生器、AD數(shù)據(jù)采集模塊、功放板以及與板卡串接的采樣電阻，所述的采樣電阻與待測(cè)電機(jī)相連，AD數(shù)據(jù)采集模塊的輸入端作為測(cè)試箱的輸入端與采樣電阻相連，采集待測(cè)電機(jī)電壓信號(hào)，AD數(shù)據(jù)采集模塊的輸出端與網(wǎng)絡(luò)控制器的對(duì)應(yīng)輸入端相連，網(wǎng)絡(luò)控制器的輸出端與信號(hào)發(fā)生器的輸入端相連，信號(hào)發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端與功放板的輸入端相連，控制信號(hào)輸出端與繼電器相連，控制繼電器的通斷，功放板的輸出端經(jīng)繼電器與待測(cè)電機(jī)相連，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)G01P3/481GK202548140SQ20122017962
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日
發(fā)明者丁楊, 殷玉飛 申請(qǐng)人:常州中策儀器有限公司