一種pwm驅動老化測量儀的製作方法

2023-04-25 03:16:36

專利名稱：一種pwm驅動老化測量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直流微電機測速方法，這種方法主要用於諸如手機有刷直流振動電機的轉速測量，在手機生產廠商中有著廣泛的應用前景。
背景技術：
目前國內外常用的測速方法主要有光電碼盤測速法、霍爾元件測速法、離心式轉速表測速法、測速發電機測速法、漏磁測速法、閃光測速法和振動測速法這六種方法，但這六種方法存在以下缺點 I、這些測量方法需要在每臺電機的上軸上安裝傳感器或者其他輔助裝置，但是像手機振動電機等的微型電機來說，安裝傳感器幾乎是不可能的，因為手機振動電機的軸外漏的部分非常短小，甚至電機的轉軸不外露。2、這些傳感器的價格昂貴，對於電機批量生產廠家來說會增加較大的成本，傳感器的安裝步驟比較繁瑣，需要增加人力成本，另外對於不同型號的電機，需要不同尺寸的傳感器，這對於生產廠商來說性價比不高。雖然振動測速法沒有上述缺點，但是大量電機同時老化的時候，電機相互之間會產生振動影響，使得測量不正確。
發明內容本實用新型的目的在於克服現有技術的缺點提供一種方便，準確，低成本的電機老化測速儀。本實用新型的技術方案是這樣實現的一種PWM驅動老化測量儀，它包括計算機和測試箱，所述的測試箱包括至少一塊板卡，每塊板卡包括網絡控制器、信號發生器、AD數據採集模塊、功放板以及與板卡串接的採樣電阻，所述的採樣電阻與待測電機相連，AD數據採集模塊的輸入端作為測試箱的輸入端與採樣電阻相連，採集待測電機電流信號，AD數據採集模塊的輸出端與網絡控制器的對應輸入端相連，網絡控制器的輸出端與信號發生器的輸入端相連，信號發生器的驅動信號輸出端與功放板的輸入端相連，控制信號輸出端與繼電器相連，控制繼電器的通斷，功放板的輸出端經繼電器與待測電機相連，驅動電機轉動。所述的測試箱中，信號發生器包括CPLD和DA數模轉換器，CPLD的輸入端作為信號發生器的數據輸入端與網絡控制器對應輸出端相連接，CPLD的兩輸出端分別與繼電器和DA數模轉換器的相應輸入端相連，DA數模轉換器的輸出端與功放板相連。所述的測試箱通過網絡控制器的網絡接口與計算機進行數據傳輸。本實用新型與現有的技術相比，有以下優點I.不需要在電機上安裝任何傳感器或其他輔助裝置，只需在電機的電流迴路中串聯一個非常小的高精度電阻。2.不會因為電機的型號不同更換傳感器夾具，批量電機測試不會相互影響，測量準確、效率高。
圖I是本實用新型的一種PWM驅動老化測試儀的結構示意圖。圖2是本實用新型的一種PWM驅動老化測試儀中板卡的電路框圖。圖3是採樣電路。圖4是採樣後的matlab頻譜圖。圖中1-計算機、2-測試箱、3-待測電機、4-網絡控制器、5-信號發生器、6-AD數據採集模塊、7-功放板、8-採樣電阻。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。 一種PWM驅動老化測量儀，它包括計算機I和測試箱2，所述的測試箱2包括至少一塊板卡，每塊板卡包括網絡控制器4、信號發生器5、AD數據採集模塊6、功放板7以及與板卡串接的採樣電阻8，所述的採樣電阻8與待測電機3，相連AD數據採集模塊6的輸入端作為測試箱2的輸入端與採樣電阻8相連，採集待測電機3電流信號，AD數據採集模塊6的輸出端與網絡控制器4的對應輸入端相連，網絡控制器4的輸出端與信號發生器5的輸入端相連，信號發生器5的驅動信號輸出端與功放板7的輸入端相連，控制信號輸出端與繼電器相連，控制繼電器的通斷，功放板7的輸出端經繼電器與待測電機3相連，驅動電機轉動。所述的測試箱2中，信號發生器5包括CPLD和DA數模轉換器，CPLD的輸入端作為信號發生器5的數據輸入端與網絡控制器4對應輸出端相連接，CPLD的兩輸出端分別與繼電器和DA數模轉換器的相應輸入端相連，DA數模轉換器的輸出端與功放板7相連。所述的測試箱2通過網絡控制器4的網絡接口與計算機I進行數據傳輸。當直流微電機工作時，電源通過電刷將直流電壓引入電樞換向器。換向器在電機旋轉過程中，將外加直流電壓和電流轉換成線圈內部的交流電勢和電流。這時將在供電電流迴路中產生明顯的脈動分量。根據公式f = C *K*N/60式中K——換向器片數N——電機轉速f——電樞流脈動頻率C—係數，當換向器片數為奇數時，C= 2 ;當換向器片數為偶數時，C= I。由於同一規格型號的直流電機換向器片數是固定的，因此電樞電流脈動頻率的變化就直接反映出電機轉速的變化。因此轉速可以以下公式得出N=60*f/(C*K)，如果得到電樞電流脈動頻率，就可以得到電機轉速。電流脈動頻率的採樣主要是通過在電機的迴路中串聯採樣電阻，放大濾波後進行AD採樣，由於電機的脈動頻率一般都小於5K，根據採樣定理，AD的採樣率至少要10K，這裡取20K，將AD採樣的數值進行傅立葉變換FFT計算，可以得到電機電流脈動頻率f。假設電機換向片數為6片，採樣的點數為8192點，採樣頻率為20KHZ，通過matlab的仿真可以得到頻譜圖，由頻譜圖可知f= (312-1) *20000/8192=759HZ，轉速 N=60*f/ (C*K) =60*759/6=7590r/min。
權利要求1.ー種PWM驅動老化測量儀，其特徵在於它包括計算機(I)和測試箱(2)，所述的測試箱(2)包括至少ー塊板卡，每塊板卡包括網絡控制器(4)、信號發生器(5)、AD數據採集模塊(6)、功放板(7)以及與板卡串接的採樣電阻(8)，所述的採樣電阻(8)與待測電機(3)相連，AD數據採集模塊(6)的輸入端作為測試箱(2)的輸入端與採樣電阻(8)相連，採集待測電機(3)的電流信號，AD數據採集模塊(6)的輸出端與網絡控制器(4)的對應輸入端相連，網絡控制器(4)的輸出端與信號發生器(5)的輸入端相連,信號發生器(5)的驅動信號輸出端與功放板(7)的輸入端相連，控制信號輸出端與繼電器相連，控制繼電器的通斷，功放板(7)的輸出端經繼電器與待測電機(3)相連，驅動電機轉動。
2.根據權利要求I所述的ー種PWM驅動老化測量儀，其特徵在於所述的測試箱(2)中，信號發生器(5)包括CPLD和DA數模轉換器，CPLD的輸入端作為信號發生器(5)的數據輸入端與網絡控制器(4)對應輸出端相連接，CPLD的兩輸出端分別與繼電器和DA數模轉換器的相應輸入端相連，DA數模轉換器的輸出端與功放板(7)相連。
3.根據權利要求I所述的ー種PWM驅動老化測量儀，其特徵在於所述的測試箱(2)通過網絡控制器(4 )的網絡接ロ與計算機(I)進行數據傳輸。
專利摘要一種PWM驅動老化測量儀，它包括計算機和測試箱，所述的測試箱包括至少一塊板卡，每塊板卡包括網絡控制器、信號發生器、AD數據採集模塊、功放板以及與板卡串接的採樣電阻，所述的採樣電阻與待測電機相連，AD數據採集模塊的輸入端作為測試箱的輸入端與採樣電阻相連，採集待測電機電壓信號，AD數據採集模塊的輸出端與網絡控制器的對應輸入端相連，網絡控制器的輸出端與信號發生器的輸入端相連，信號發生器的驅動信號輸出端與功放板的輸入端相連，控制信號輸出端與繼電器相連，控制繼電器的通斷，功放板的輸出端經繼電器與待測電機相連，驅動電機轉動。
文檔編號G01P3/481GK202548140SQ20122017962
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月25日 優先權日2012年4月25日
發明者丁楊, 殷玉飛 申請人:常州中策儀器有限公司