一種一臺pc機拖多個臺架的發電機試驗系統的製作方法
2023-06-13 00:12:21 3
專利名稱：一種一臺pc機拖多個臺架的發電機試驗系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於發電機試驗領域，尤其涉及一種一臺PC機拖多個臺架的發電機試—險系統。
背景技術：
隨著汽車工業的迅速發展，各汽車廠商不斷地利用新技術對汽車相關產品 進行性能改進，而對汽車發電機的性能改進尤為突出。為了驗證發電機的性能， 市場對發電機試驗i殳備的需求十分迫切。傳統的發電機耐久測試臺架分為兩種方式1、採用PLC控制方式實現。 這種方式由一臺工控器帶動一個臺架，並且採用這種方式時，對臺架數量的擴 展較困難，很難由一臺工控機帶動多個臺架，即一拖多的臺架，並且維護起來 較為不便。2、採用485通訊網絡結合計算機控制方式實現。而採用485通訊網 絡時需要使用485通訊協議，該協議為一種串口通訊協議。採用這種方式可以 對臺架數量進行擴展，可以實現一拖多臺架，但是工控機與臺架之間的所有通 訊數據均經過485通訊網絡傳輸，於是造成系統單片機接口驅動電路複雜，數 據打包解包協議不宜搭建，且存在因幹擾導致通訊誤碼以致系統異常響應的隱 患。實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種一臺PC機拖多個臺架的發電機試驗系統， 旨在解決採用485通訊網絡結合計算機控制方式實現一臺PC機拖多個臺架時， 系統單片機接口驅動電路複雜，數據打包解包協議不宜搭建，且存在因幹擾導 致通訊誤碼以致系統異常響應的隱患的問題。本實用新型是這樣實現的， 一種一臺PC機拖多個臺架的發電機試驗系統， 所述系統包括臺架部分，用於採集發電機的試驗信號；PC機，用於接收所述試驗信號，及發送命令信號；數據採集卡，與所述PC機相連，用於將所述臺架部分傳遞給所述PC機的 信號轉換成所述PC機能夠識別的信號模式，及將所述PC機發出的命令信號轉 換成所述臺架部分能夠識別的信號模式；以及通道轉接板，所述通道轉接板的一端為通用的航空插頭埠，所述通用的 航空插頭埠與臺架部分相連，且所述通道轉接板的另 一端與所述數據採集卡 相連，用於數據採集卡的埠與通用的航空插頭埠之間的相互轉換。在本實用新型中，通過數據採集卡與PC機相連，數據採集卡將臺架部分 傳遞給PC機的信號轉換成PC機能夠識別的信號模式，及將PC機發出的命令 信號轉換成臺架部分能夠識別的信號模式，並且，通過通道轉接板分別與臺架 部分及數據採集卡相連，實現數據採集卡的埠與通用的航空插頭埠之間的 相互轉換。這樣，就避免了採用485通訊網絡結合計算機控制方式實現一臺PC 拖多個臺架時，系統單片機接口驅動電路複雜，數據打包解包協議不宜搭建， 且存在因幹擾導致通訊誤碼以致系統異常響應的隱患的問題。
圖1是本實用新型提供的一臺PC機拖一個臺架的發電機試驗系統的結構 示意圖;'圖2是本實用新型提供的一臺PC機拖多個臺架的發電機試驗系統的結構 示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進^f亍進一 步詳細i兌明。應當理解，此處所描述的具體 實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。在本實用新型中，通過數據採集卡與PC機相連，數據採集卡將臺架部分 傳遞給PC機的信號轉換成PC機能夠識別的信號模式，及將PC機發出的命令信號轉換成臺架部分能夠識別的信號模式，並且，通過通道轉接板分別與臺架 部分及數據採集卡相連，實現數據採集卡的埠與通用的航空插頭埠之間的相互轉換。這樣，就避免了採用485通訊網絡結合計算機控制方式實現一臺PC 拖多個臺架時，系統單片機接口驅動電路複雜，數據打包解包協議不宜搭建， 且存在因幹擾導致通訊誤碼以致系統異常響應的隱患的問題。其中，航空插頭 為工業領域通用的接線插頭， 一般將包含鎖緊螺絲旋帽的一端稱為母頭，與之 對應的連接端子部分稱為公頭。圖1示出了本實用新型提供的一臺PC機拖一個臺架的發電機試驗系統的 結構，該發電機試驗系統包括PC機，數據採集卡，通道轉接板及臺架部分l。 PC機與數據採集卡相連，數據釆集卡與通道轉接板相連，由通道轉接板與 臺架部分1的各個器件相連。其中，該通道轉接板的一端為通用的航空插頭端 口，該通用的航空插頭埠與臺架部分1的各個器件相連，且通道轉接板的另 一端與數據釆集卡相連。本實用新型的臺架部分1可以採用現有4支術的臺架，臺架部分1具有一些 試驗信號採集裝置，由電壓傳感器V採集發電機的電壓值Vo，電流傳感器I採 集發電機的電流值Io,轉速傳感器N採集發電機的轉速值No,充電指示燈壓降 V'採集模擬車輛指示燈L兩端的電壓值Vo'。其中，電壓傳感器V,電流傳 感器I均可採用4~20MA電流輸出型，以增強信號傳輸過程中的抗幹擾性。 試驗信號採集裝置將採集到的試驗信號通過通道轉接板的模擬輸入埠 (Analogue Input, AI)輸入到數據釆集卡。數據採集卡將該信號轉換成PC機 能夠識別的信號模式，並將轉換後的信號輸入PC機。這樣，PC機便得到了發 電機相關的試驗數據。其中，數據採集卡可以為6221採集卡或6229採集卡，可將臺架部分1傳遞給所述PC機的信號轉換成所述PC機能夠識別的信號模 式。其中，6221採集卡及6229採集卡均為NI數據採集卡M系列的數據採集卡。其中，通道轉接板用於數據採集卡的埠與通用的航空插頭埠之間的轉 換，例如實現6221板卡的68P埠與通用的航空插頭埠之間的轉換。作為本 實用新型的實施例，可以在通道轉接板上增加具有保護功能的元件或電路，以 為數據採集卡提供前端保護措施。例如通過在通道轉接板上增加穩壓管，從 而可對數據採集卡進行穩壓；通過在通道轉接板上增加限流電阻，從而可對數 據採集卡進行限流。當然，具有保護功能的元件或電路也可以獨立地安裝在一 塊電路板上。在對發電機進行試驗的過程中，PC機不僅需要從臺架部分1獲取試驗信 號，而且需要不斷地發出命令信號，以對臺架部分l進行控制。PC機發出命令信號，並將命令信號傳送給數據採集卡。其中，該命令信號 為模擬信號。數據採集卡將該命令信號轉換成臺架部分1可以識別的信號模式， 並經數據採集卡的埠傳送到通道轉接板。通道轉接板利用模擬輸出(Analogue Output ， AO)埠發送命令信號r給臺架部分1的變頻器。從而，PC機可 以通過命令信號來控制變頻器進行變頻，從而變頻電機M改變皮帶傳動的傳動 速度，從而可以改變被測發電機F的轉速。同樣，PC機還可以發出數位訊號形 式的命令信號，該命令信號經由數據採集卡，數據採集卡將該命令信號轉換成 臺架部分1可以識別的信號模式後，通過通道轉接板的數字輸入輸出(Digital Input Output, DIO)埠輸出該命令信號，以控制交流接觸器K1， K2的開關 狀態。PC機可以通過通道轉接板的計數器(COUNT)埠發送一定頻率的脈 衝給臺架部分1的IGBT驅動板P及1GBT模塊11 ，以控制IGBT驅動板P及 IGBT模塊ll。 IGBT驅動板P的控制量是佔空比可調的脈衝信號，需要說明的 是，IGBT模塊11在導通與截止的變更點會存在瞬時壓降，因此，可以在臺架 部分1增加一電壓緩沖裝置(圖中未示出)，該電壓緩衝裝置與IGBT模塊11相連，對IGBT模塊11產生的瞬時壓降進行緩衝。其中，電壓緩衝裝置可以為 RCD緩衝電路(圖中未示出)或者與臺架部分1的負載R並聯的快速續流二極 管(圖中未示出)。臺架部分1的負栽R可以是一個電阻，而蓄電池Vcc則為 臺架部分l提供所需電能。這樣，PC機獲取了試驗信號，並根據這些試驗信號數據做出響應，發送命 令信號到數據採集卡，再通過通道保護板發送到臺架部分1的的各個器件上。 各個器件對命令信號做出響應。試驗信號採集裝置再次採集試驗信號，並送至 PC機。PC機根據上次的命令信號與本次採集的試驗信號的數據差值，再次調 整，並發送新的命令信號，按這種方式循環執行。圖2示出了本實用新型提供的一臺PC機拖多個臺架的發電機試驗系統的 結構。實現一拖多是通過一臺PC機與N個數據採集卡相連，而每個數據採集 卡又可以與多個通道轉接板相連，而一個通道轉接板則與一個臺架相連。 一拖 多臺架的結構是多個一拖一臺架的簡單積累， 一拖多臺架的發電機試驗系統的 工作的原理與一拖一臺架的發電機試驗系統的工作原理相似。臺架與臺架間沒 有直接的連接，因此，彼此之間的運行不會影響到其他臺架。例如，做一個一拖三的發電機試驗系統時，對於一個臺架來說採集電壓 值V,電流值l(i，轉速值Ro,需佔用3路AI口；交流接觸器Kl, K2需佔用2 路DIO口； IGBT驅動板P需佔用1路COUNT 口；模擬輸出指令I'需佔用l 路AO 口 。當數據採集卡採用6221採集卡時， 一塊6221採集卡包含有16路 AI口， 24路DIO口， 2路COUNT 口， 2路AO 口 ，因此，要做一拖三的發電 機試驗系統需要採用2塊6221採集卡來滿足要求。用PC機與兩塊6221採集 卡相連，而其中一塊6221採集卡與兩個臺架相連，另一塊6221採集卡與一個 臺架相連。綜上所述，在本實用新型中，通過數據採集卡與PC才幾相連，數據採集卡 將臺架部分傳遞給PC機的信號轉換成PC機能夠識別的信號模式，及將PC機 發出的命令信號轉換成臺架部分能夠識別的信號模式，並且，通過通道轉接板分別與臺架部分及數據採集卡相連，實現數據採集卡的埠與通用的航空插頭埠之間的相互轉換。這樣，就避免了採用485通訊網絡結合計算機控制方式 實現一臺PC拖多個臺架時，系統單片機接口驅動電路複雜，數據打包解包協 議不宜搭建，且存在因幹擾導致通訊誤碼以致系統異常響應的隱患的問題。通 過增加保護元件或電路，從而為數據採集卡提供保護。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應 包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1. 一種一臺PC機拖多個臺架的發電機試驗系統，其特徵在於，所述系統包括臺架部分，用於採集發電機的試驗信號；PC機，用於接收所述試驗信號，及發送命令信號；數據採集卡，與所述PC機相連，用於將所述臺架部分傳遞給所述PC機的信號轉換成所述PC機能夠識別的信號模式，及將所述PC機發出的命令信號轉換成所述臺架部分能夠識別的信號模式；以及通道轉接板，所述通道轉接板的一端為通用的航空插頭埠，所述通用的航空插頭埠與臺架部分相連，且所述通道轉接板的另一端與所述數據採集卡相連，用於數據採集卡的埠與通用的航空插頭埠之間的相互轉換。
2、 如權利要求1所述的一臺pc機拖多個臺架的發電機試驗系統，其特徵 在於，所述系統還包括裝在一塊電路板上，用於為數據採集卡提供保護。
3、 如權利要求1所述的一臺pc機拖多個臺架的發電機試驗系統，其特徵 在於，所述臺架部分的電壓傳感器，電流傳感器，轉速傳感器，以及充電指示 燈壓降分別與通道轉接板的1個模擬輸入埠相連。
4、 如權利要求1所述的一臺pc機拖多個臺架的發電機試驗系統，其特徵 在於，所述臺架部分的變頻器與所述通道轉接板的模擬輸出埠相連。
5、 如權利要求1所述的一臺pc機拖多個臺架的發電機試驗系統，其特徵 在於，所述臺架部分的兩個交流接觸器各自與所述通道轉接板的一個數字輸入 輸出埠相連。
6、 如權利要求1所述的一臺pc機拖多個臺架的發電機試驗系統，其特徵 在於，所述臺架部分的igbt驅動板與所述通道轉接板的計數器埠相連。
7、 如權利要求1所述的一臺pc機拖多個臺架的發電機試驗系統，其特徵在於，所述臺架部分包括一電壓緩衝裝置，所述電壓緩衝裝置與所述臺架部分的IGBT模塊相連，用於對IGBT模塊產生的瞬時壓降進行緩衝。
8、 如權利要求7所述的一臺PC機拖多個臺架的發電機試驗系統，其特徵 在於，所述電壓緩衝裝置為RCD緩衝電路或者與所述臺架部分的負載並聯的快 速續流二極體。
9、 如權利要求1所述的一臺PC機拖多個臺架的發電機試驗系統，其特徵 在於，所述PC機與多個數據採集卡相連，所述數據採集卡與多個通道轉接板 相連，所述通道轉接板與一個臺架相連。
專利摘要本實用新型適用於發電機試驗領域，提供了一種一臺PC機拖多個臺架的發電機試驗系統，所述系統包括臺架部分，用於採集發電機的試驗信號；PC機，用於接收所述試驗信號，及發送命令信號；數據採集卡，與所述PC機相連，用於將所述臺架部分傳遞給所述PC機的信號轉換成所述PC機能夠識別的信號模式，及將所述PC機發出的命令信號轉換成所述臺架部分能夠識別的信號模式；以及通道轉接板，用於數據採集卡的埠與通用的航空插頭埠之間的相互轉換。在本實用新型中，避免了採用485通訊網絡方式實現一臺PC拖多個臺架時，系統單片機接口驅動電路複雜，數據打包解包協議不宜搭建，且存在因幹擾導致通訊誤碼以致系統異常響應的隱患的問題。
文檔編號G01R31/34GK201122177SQ20072012194
公開日2008年9月24日 申請日期2007年8月1日 優先權日2007年8月1日
發明者平 何, 潘留傑 申請人:比亞迪股份有限公司