一種可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備及測試方法

2023-10-17 10:43:34 2

一種可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備及測試方法
【專利摘要】本發明公開了一種可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，包括一測試臺，在所述測試臺內設有一DSP處理器，通過一步進電機控制器與電機相連，所述DSP處理器與一雙通道旋轉變壓器、一溫度採集模塊及一相電壓相電流採集模塊相連；所述DSP處理器用以通過步進電機控制器對電機進行控制；所述雙通道旋轉變壓器與電機相連，用以測量電機的角位置和角速度；所述溫度採集模塊與電機相連，用以採集電機的溫度；所述相電壓相電流採集模塊包括相電壓採集單元和相電流採集單元，相電壓採集單元與電機相連，用以採集電機的相電壓，相電流採集單元與電機相連，用以採集電機的相電流，所述溫度採集模塊與所述電機相連，用以採集所述電機的溫度。
【專利說明】一種可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備及測試方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及電機控制【技術領域】，具體的說，是一種電機帶旋變運動控制的測試設 備及測試方法。

【背景技術】
[0002] 隨著科學技術的發展，電機驅動控制的要求也越來越高，從而能夠滿足智能精密 控制要求的場合，例如精密儀器、工業控制和系統等領域，還廣泛應用於噴塗設備、醫療儀 器及設備等。於是，進一步推動對電機的轉速測試、步數的調整以及溫度控制等幾個方面的 研究。
[0003] 鑑於目前的電機在其運行過程中容易出現超載丟步、功耗較大、發熱量較大以及 不易實現高低速控制等問題，因此，亟需提供一種新型電機控制的測試設備，以能夠及時對 待測電機進行調整控制。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的在於，提供一種可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，其不僅能 夠通過具有驅動細分能力的步進電機控制器對具有主備繞組的步進電機進行驅動，而且能 夠提供電機的相電流、相電壓及溫度，從而進一步對電機進行調整控制，並且通過人機互動 控制單元以實現人機互動控制。本發明的另一目的在於，提供採用上述可攜式電機帶旋變 運動控制的測試設備的一種測試方法。
[0005] 為實現上述目的，本發明採用了以下技術方案。
[0006] -種可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，包括一測試臺，在所述測試臺內設 有一 DSP處理器，所述DSP處理器通過一步進電機控制器與電機相連，同時所述DSP處理 器分別與一雙通道旋轉變壓器、一溫度採集模塊以及一相電壓相電流採集模塊相連；所述 DSP處理器用以通過步進電機控制器對所述電機進行控制；所述雙通道旋轉變壓器與所述 電機相連，用以測量所述電機的角位置和角速度，並且傳送至所述DSP處理器；所述溫度採 集模塊與所述電機相連，用以採集所述電機的溫度，並且傳送至所述DSP處理器；所述相電 壓相電流採集模塊包括一相電壓採集單元和一相電流採集單元，所述相電壓採集單元與所 述電機相連，用以採集所述電機的相電壓，並且傳送至所述DSP處理器，進而所述DSP處理 器根據相電壓信息進一步調整電機運行，所述相電流採集單元與所述電機相連，用以採集 所述電機的相電流，並且傳送至所述DSP處理器，進而所述DSP處理器根據相電流信息進一 步調整電機運行；所述溫度採集模塊與所述電機相連，用以採集所述電機的溫度，並且傳送 至所述DSP處理器。
[0007] 作為可選的技術方案，所述測試臺包括一 PC104主機板和一與所述PC104主機板 相連的DSP控制板，在所述PC104主機板上設有一人機互動控制單元，用於進行人機互動控 制；在所述DSP控制板上設置有所述DSP處理器。
[0008] 作為可選的技術方案，所述DSP處理器為TMS320F2812型處理晶片，包括一模數轉 換模塊、一事件管理器、一 SPI接口以及一併口；通過所述模數轉換模塊用以採集所述電機 的相電流、相電壓以及溫度；通過所述事件管理器用以生成一方波信號，進而驅動所述電機 運行；通過所述SPI接口對所述步進電機控制器進行配置；以及通過所述並口傳送一旋變 信號至所述雙通道旋轉變壓器。
[0009] 作為可選的技術方案，所述步進電機控制器包括一 TMC262電機驅動晶片，用以接 收所述DSP處理器所傳送的方波信號，對所述電機進行驅動控制。
[0010] 作為可選的技術方案，所述步進電機控制器進一步包括主備繞組切換電路，在所 述主備繞組切換電路中設有光電耦合器、與所述光電耦合器相連且包括達林頓管的繼電器 驅動電路以及與所述繼電器驅動電路相連的繼電器。
[0011] 作為可選的技術方案，所述雙通道旋轉變壓器包括多個AD2S1210信號解碼晶片， 用以測量所述電機的角位置和角速度；所述AD2S1210信號解碼晶片包括集成式可編程正 弦波振蕩器，同時所述AD2S1210信號解碼晶片與一勵磁輸出緩衝電路電連接。
[0012] 作為可選的技術方案，所述相電壓採集單元包括一 IS0124隔離放大器，用以對採 樣的相電壓進行隔離放大，並傳送至所述DSP處理器。
[0013] 作為可選的技術方案，所述相電流採集單元包括一 HCPL-7800A隔離放大器，用以 對採樣的相電流進行隔離放大，並且傳送至所述DSP處理器。
[0014] 作為可選的技術方案，所述溫度採集模塊包括溫度採集接口、分壓電路、多路模擬 開關以及低通濾波器且依次連接，並且連接至所述DSP處理器的模數轉換模塊。
[0015] 為實現上述目的，本發明採用了以下技術方案。
[0016] 一種採用所述可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備的測試方法，包括以下步 驟：（1)用電纜將測試臺分別和與電機相連的步進電機控制器、雙通道旋轉變壓器、溫度採 集模塊及相電壓相電流採集模塊相連；（2 )開啟所述測試臺並進行上電自檢；（3 )通過所述 測試臺進行預定參數的設置；（4)通過所述測試臺選擇工作模式並且設定相應工作模式下 的參數，以實現所述電機在相應工作模式下的運行控制；（5)根據所述電機在不同工作模 式下的運行控制，獲得相應的測試結果。
[0017] 本發明的優點在於，所述測試設備不僅能夠通過具有驅動細分能力的步進電機控 制器對具有主備繞組的步進電機進行驅動，而且能夠提供電機的相電流、相電壓及溫度，從 而進一步對電機進行調整控制，並且通過人機互動控制單元以實現人機互動控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是本發明所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備的架構示意圖。
[0019] 圖2A是所述測試臺的立體示意圖。
[0020] 圖2B是所述測試臺的前面板示意圖。
[0021] 圖2C是所述測試臺的後面板示意圖。
[0022] 圖2D是所述測試臺一側的示意圖。
[0023] 圖2E是所述測試臺的俯視圖。
[0024] 圖3是所述步進電機控制器的連接示意圖。
[0025] 圖4是所述主備繞組切換電路的原理框圖。
[0026] 圖5是所述雙通道旋轉變壓器的連接示意圖。
[0027] 圖6是所述相電壓採集單元的架構示意圖。
[0028] 圖7是所述相電流採集單元的架構示意圖。
[0029] 圖8是所述溫度採集模塊的架構示意圖。
[0030] 圖9是本發明所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試方法的步驟流程圖。

【具體實施方式】
[0031] 下面結合附圖詳細說明本發明的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備及測試 方法的【具體實施方式】。
[0032] 參見圖1至圖8。一種可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，包括一測試臺200， 在所述測試臺200內設有一 DSP處理器100,所述DSP處理器100通過一步進電機控制器 110與電機120 (在本實施例中，所述電機120的數量為4個，但不限於該數量）相連，同時 所述DSP處理器100分別與一雙通道旋轉變壓器150、一溫度採集模塊140以及一相電壓 相電流採集模塊130相連。所述DSP處理器100用以通過步進電機控制器110對所述電機 120進行控制；所述雙通道旋轉變壓器150與所述電機120相連，用以測量所述電機120的 角位置和角速度，並且傳送至所述DSP處理器100。所述溫度採集模塊140與所述電機120 相連，用以採集所述電機120的溫度，並且傳送至所述DSP處理器100,以供後繼處理；所述 相電壓相電流採集模塊130包括一相電壓採集單元131和一相電流採集單元132,所述相 電壓採集單元131與所述電機120相連，用以採集所述電機120的相電壓，並且傳送至所述 DSP處理器100的模數轉換模塊，進而所述DSP處理器100根據相電壓信息進一步調整電 機運行，所述相電流採集單元132與所述電機120相連，用以採集所述電機120的相電流， 並且傳送至所述DSP處理器100的模數轉換模塊，進而所述DSP處理器100根據相電流信 息進一步調整電機運行。所述溫度採集模塊140與所述電機120相連，用以採集所述電機 120的溫度，並且傳送至所述DSP處理器100。
[0033] 在本發明的一實施例中，所述測試臺200包括一 PC104主機板和一與所述PC104 主機板相連的DSP控制板（圖中未不)。在所述PC104主機板（圖中未不)上設有一人機互動 控制單元（圖中未示)，用於進行人機互動控制。其中，人機互動控制單元包括LCD高亮顯示 屏、鍵盤、觸摸板滑鼠、硬碟、刻錄光碟機等標準外設。在所述DSP控制板上設置有所述DSP處 理器100。所述人機互動控制單元通過RS232與所述DSP處理器100相連，以進行數據交 換，執行參數設置、指令運動等指令；並且上傳所測電機120的溫度、電機120的電參數以及 旋變位置等參數。
[0034] 參見圖2A至2E。圖2A是所述測試臺的立體示意圖。圖2B是所述測試臺的前面 板示意圖。圖2C是所述測試臺的後面板示意圖。圖2D是所述測試臺一側的示意圖。圖 2E是所述測試臺的俯視圖。參見圖2B所示，前面板安裝有1個28V電壓表和1個28V電 流表：其中電壓表用於監測28V電源電壓，電流表用於監測28V電源的電流。前面板安裝有 兩路電機頻率顯示及頻率控制按鈕。前面板安裝有5個指示燈，包括"本控電源"、"繞組加 電"、狀態指示燈，其中"本控電源"指示燈用於監測系統電源狀態，"繞組加電"指示燈分別 監測電機繞組供電情況。前面板進一步設有9個按鈕開關，分別為："繞組主備切換"、"正 向點動"、"反向點動"等及"緊急停止"按鈕。參見圖2C所示，後面板安裝有"保險座"、"接 地樁"、"220V開關"、"28V"控制開關、電機繞組供電插座、電機旋變信號採集插座和溫度採 集接口（即熱敏電阻插座)。所述後面板上設有"加電" 4個電機繞組加電開關；而所述後面 板上的"220V開關"用於控制設備內電源的加電與斷電；"28V"控制開關用於控制設備28V 的輸出；電機繞組供電插座用於向4臺步進電機供電；電機旋變信號採集插座用於採集旋 變信號；溫度採集接口（即熱敏電阻插座）用於採集溫度信號。
[0035] 繼續參見圖1。所述DSP處理器100採用TI公司的32位定點DSP晶片，即 TMS320F2812型處理晶片，作為測控處理器件，其包括一模數轉換模塊（圖中未示)、一事件 管理器（圖中未示)、一 SPI接口（參見圖3)以及一併口（參見圖5)。通過所述模數轉換模塊 用以採集所述電機120的相電流、相電壓以及溫度；通過所述事件管理器用以生成一方波 信號，進而驅動所述電機120運行（即步進電機控制脈衝信號);通過所述SPI接口對所述步 進電機控制器110進行配置；以及通過所述並口傳送一旋變信號至所述雙通道旋轉變壓器 150。
[0036] 參見圖3。在本發明的實施例中，所述步進電機控制器110包括一 TMC262電機驅 動晶片111，用以接收所述DSP處理器100所傳送的方波信號，對所述電機120進行驅動控 制。所述TMC262電機驅動晶片111是一款雙全橋驅動晶片，適用於雙極性步進電機的驅 動。其內部集成失速檢測功能，用於無需外部傳感器的位置控制中；該失速檢測功能還可 以預測電機的超載情況，適用於需要高可靠性的場合。所述TMC262電機驅動晶片111內部 集成MOSFETs，採用獨特的Low-RDS-ON技術達到低功耗、高效率性能，強化電機和驅動器的 自身冷而無需外部的散熱設備，即使在外部環境溫度很高的情況下，也可以實現1. 7A(功率 管內置60V)或8A (功率管內置）的驅動電流輸出。所述TMC262電機驅動晶片111的低功 耗、高效率、體積小的特點使其成為嵌入式運動控制甚至電池供電設備的優先考慮對象，並 且其內部集成的DAC功能可以實現對電流的微步控制。所述TMC262電機驅動晶片111可 通過SPI串行接口和STEP/DIR控制器進行信號的輸入控制。另外，所述TMC262電機驅動 晶片111還具有短路、過溫、欠壓、過載等保護功能。所述TMC262電機驅動晶片111具有以 下幾個特性：（i)具有CoolStep控制技術，即可以根據電機120的負載自動調節電機驅動 晶片的輸出電流，避免因超載而丟步的情況，也減少電機120的發熱量，與其他驅動晶片相 比可以節省75%的能量；（ii)具有Stallguard功能，即無需傳感器精確測試電機負載，而 是通過內置高解析度的負載檢測器StallGuard，實時反饋電機負載變化的功能，並且通過 CoolStep控制技術對電機負載變化而動態調節電機驅動晶片的輸出電流，於是可以降低功 耗，並且提高步進電機的靈敏度，避免出現堵轉或丟步；（iii)具有SpreadCycle技術，即優 化PWM磁滯斷路器控制，優化控制電流波形穿越零點的性能，使其在電機120抖動中也不 會影響電流波形，較好地控制零點電流波形，因此很容易實現高速度控制，例如驅動普通的 42mm電機可以達到5000RPM ; (iv)內部集成64位的數模轉換模塊，通過將外部的模擬信號 轉換為數位訊號，以實現任意的細分控制，最大可實現256倍的微步細分功能；（v)由於其 內部自帶256細分功能，因此可以在低速時實現平滑控制；（vi)具有實現電機120平滑控 制的混合衰減功能。所述步進電機控制器110是通過100毫歐斬波反饋電阻，以實現斬波恆 流控制技術。若更換歐斬波反饋電阻，可以增加電機120的電流有效值，最大驅動電流6A。
[0037] 繼續參見圖3。在本發明的實施例中，所述步進電機控制器110還包括Η橋電路 112和信號調理電路113。所述TMC262電機驅動晶片111與所述Η橋電路112相連，所述 TMC262電機驅動晶片111發送Η橋控制信號至所述Η橋電路112,所述Η橋電路112發送 一 Η橋輸出電機驅動信號至所述信號調理電路113。所述信號調理電路113輸出X1/Y1電 機A相/B相控制信號。
[0038] 參見圖4。在本發明的實施例中，所述步進電機控制器110進一步包括主備繞組 切換電路（圖中未標註)，在所述主備繞組切換電路中設有光電稱合器115、與所述光電f禹合 器115相連且包括達林頓管的繼電器驅動電路116以及與所述繼電器驅動電路116相連的 繼電器117。也就是說，例如在本實施例中，當通過所述測試臺200前面板上的XI繞組的 主備切換開關(參見圖2B)的切換，使得所述光電稱合器115內的相應光敏電阻的一端的電 壓為低電壓，於是所述光電耦合器115開始工作，進而使得所述繼電器驅動電路116工作， 以至與所述繼電器驅動電路116相連的繼電器117吸合，完成主備繞組線路的切換，其中達 林頓管ULQ2803驅動能力500毫安，繼電器線圈電壓為12V，觸點負載能力為：AC250V/5A， DC30V/8A。另外，該主備繞組切換電路的控制端與電機端完全隔離。需注意的是，所述繼電 器117分別與XI電機驅動電路114以及設置在所述測試臺200後面板上的X1/Y1電機供 電插座(參見圖2C)相連。
[0039] 參見圖5。所述雙通道旋轉變壓器150包括兩個AD2S1210信號解碼晶片151，用 以測量所述電機120的角位置和角速度。所述AD2S1210信號解碼晶片151包括集成式可 編程正弦波振蕩器，為所述雙通道旋轉變壓器150提供激勵，同時所述AD2S1210信號解碼 晶片151分別與一勵磁輸出緩衝電路152以及一信號調理電路153電連接。所述勵磁輸出 緩衝電路152和所述信號調理電路153均電連接至所述測試臺200後面板上的X1/Y1旋變 插座(參見圖2C)。其中，所述AD2S1210信號解碼晶片151具有以下特性：（1)具有最大跟 蹤速率為3125 rps (10位解析度）；（2)絕對位置與速度輸出；（3)所述AD2S1210信號解 碼晶片151兼容DSP和SPI接口標準；（4)其正弦和餘弦輸入端允許輸入3. 15 Vp-p±27%、 頻率為2 kHz至20 kHz範圍內的信號（5) Type II伺服環路用於跟蹤輸入信號，並且將正 弦和餘弦輸入端的信息轉換為輸入角度和速度所對應的數字量。（6)具有故障檢測電路，用 以檢測旋變的信號丟失、超範圍輸入信號、輸入信號失配或位置跟蹤丟失，故障檢測閾值 可以由用戶單獨編程，以便針對特定應用進行優化。
[0040] 在本發明的實施例中，所述雙通道旋轉變壓器150具有高達16位解析度的能力， 其通過並行接口與所述DSP處理器100相連，參見圖5所示。所述勵磁輸出緩衝電路152用 以提高勵磁信號的帶負載能力，同時例如可以將3. 6Vp-p的勵磁信號轉變為3. 8019Vp-p ; 勵磁頻率2250Hz，例如可以將旋變輸出正餘弦信號由2. OVp-p轉換為3. 1588Vp-p ;具有粗、 精雙通道的AD2S1210信號解碼晶片151採用相同的時鐘源和復位信號，從而保證粗、精雙 通道的解碼電路同步工作。其中粗、精雙通道的AD2S1210信號解碼晶片151均工作在16位 並行模式，於是可以通過軟體的方式對粗、精雙通道的解碼數據進行誤差補償和數據組合。 與常規旋變相比，本申請具有粗精級旋變運動的電機，克服現有電機所存在的缺陷，能夠更 好地控制運動進度。
[0041] 所述雙通道旋轉變壓器150的工作原理及特性如下所述：1)旋變-數字轉換：按 照Type II跟蹤閉環原理工作；輸出連續跟蹤旋變的位置，而不需要外部轉換和等待狀態； 當旋變的位置旋轉了相當於最低有效位的角度時，輸出更新1 LSB ;轉換器跟蹤軸角e的原 理為轉換器產生輸出角，然後反饋以與輸入角e相比較；當轉換器正確跟蹤輸入角度時，二 者之間的誤差將被驅動至0 ;2)故障檢測：通過AD2S1210信號解碼晶片151及外圍電路， 可以檢測旋變信號丟失、超範圍輸入信號、輸入信號失配或位置跟蹤丟失；3)將位置寄存器 中的角度與來自旋變的正弦和餘弦輸入信號進行比較，產生一個監控信號。該監控信號的 產生方式與"旋變-數字轉換"部分所述的誤差信號相似，來自旋變的sine信號和cose信 號分別乘以輸出角度的正弦值和餘弦值，然後相加；4)信號丟失檢測：當發生下述情況中 的一種情況時，即指示已發生信號丟失（LOS) :(i)任一旋變輸入(正弦或餘弦）降至指定的 L0S正弦/餘弦閾值以下，該閾值由用戶定義，通過寫入內部寄存器(地址0x88,參見寄存器 映射部分）進行設置；（ii)任一旋變輸入引腳（SIN、SINLO、C0S或C0SL0)與傳感器斷開連 接；（iii)任一旋變輸入引腳（SIN、SINLO，C0S或C0SL0)對AD2S1210信號解碼晶片151 的電源軌或接地軌削波；如果旋變的任一定子繞組（正弦或餘弦）開路或具有若干短路環， 則會引起信號丟失情況；L0S由DOS引腳和LOT引腳均閂鎖為邏輯低電平輸出來表示；當用 戶進入配置模式並讀取故障寄存器時，DOS引腳和LOT引腳復位至無故障狀態；L0S條件的 優先級高於DOS和LOT條件；為了確定L0S故障檢測的原因，用戶必須讀取故障寄存器（地 址OxFF，參見寄存器映射部分）；當由於旋變輸入（正弦或餘弦）降至指定的L0S正弦/ 餘弦閾值以下而檢測到信號丟失時，所述AD2S1210信號解碼晶片151可以檢測到L0S之前 可能轉過的電角度稱為L0S角度延遲。它由用戶指定的L0S正弦/餘弦閾值和施加於所述 AD2S1210信號解碼晶片151的輸入信號最大幅度而決定；5)工作模式：配置模式和普通模 式。配置模式用於對寄存器進行編程，以設置所述AD2S1210信號解碼晶片151的激勵頻率、 解析度和故障檢測閾值。配置模式也可用於回讀故障寄存器中的信息；位置和速度寄存器 中的數據也可以在配置模式下進行回讀；所述AD2S1210信號解碼晶片151可以在配置模式 下完全工作；或者初始配置完成後，切換至普通模式下進行工作；在普通模式下工作時，可 以提供角位置或角速度，並且根據參數值確定所述AD2S1210信號解碼晶片151是否處於配 置模式。
[0042] 參見圖6。所述相電壓採集單元131包括一 IS0124隔離放大器，用以對採樣的相 電壓進行隔離放大，並且通過低通濾波器傳送至所述DSP處理器100的模數轉換模塊。其 中，所述IS0124隔離放大器的後級調理電路為ΙΚΗζ截止頻率的有源的低通濾波器。
[0043] 同樣，參見圖7。所述相電流採集單元132包括一 HCPL-7800A隔離放大器，用以對 採樣的相電流進行隔離放大，即，首先進行一級隔離放大，放大倍數為7. 93倍，再經過一放 大器的二級差分放大，放大倍數為3. 405,然後通過跟隨濾波器傳送至所述DSP處理器100 的模數轉換模塊。
[0044] 參見圖8。所述溫度採集模塊140包括溫度採集接口 141、分壓電路142、多路模 擬開關143以及低通濾波器144且依次連接，並且連接至所述DSP處理器100的模數轉換 模塊。其中，分壓電路142為採用10K精密電阻與熱敏電阻分壓。通過採集所述熱敏帶電 阻兩端的電壓值並且傳送至所述DSP處理器100,因此，可以通過計算公式及所採集的電壓 值可讀取當前電機的多個測試點的溫度。所述多路模擬開關143用以分時採樣多路溫度信 號，最多可接32路溫度信號。也就是說，在所述電機120上設有多個測試點，通過DSP處 理器100所發送的一模塊開關的控制信號，使相應的模擬開關143導通，進而測量相應測試 點的分壓值。由於所述多路模擬開關143最多可接32路溫度信號，因此可以測量所述電機 120上的32個測試點的溫度。所述多路模擬開關143與低通濾波器144相連，所述低通濾 波器144為ΙΚΗζ截止頻率的有源低通濾波器，從而可以提高採樣電路的輸入阻抗，消除大 阻值信號內阻的分壓消耗，同時可以有效抑止高頻幹擾。
[0045] 另外，上述人機互動控制單元可以提供一顯示界面，用以動態顯示各個信號曲線 以及設置各類參數。所述人機互動控制單元還提供一軟體界面，在所述軟體界面中，包括參 數設置窗口和試驗操作窗口，且分別獨立，用以操作人員操作和記錄。試驗數據可通過軟體 導出保存為TXT文件，便於試驗人員記錄和分析試驗狀態。
[0046] 參見圖9。一種採用所述可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備的測試方法，包括 以下步驟： 步驟S910 :將測試臺分別和與一電機相連的步進電機控制器、雙通道旋轉變壓器、溫 度採集模塊及相電壓相電流採集模塊相連。
[0047] 步驟S920 :開啟所述測試臺並進行上電自檢。若上電自檢未通過，則對測試臺進 行故障排查，並返回執行步驟S910。
[0048] 步驟S930 :通過所述測試臺進行預定參數的設置。在此步驟中，包括設置溫度參 數、相應溫度測試點的參數名稱、電機參數以及跟蹤模式下的相應參數。
[0049] 步驟S940 :通過所述測試臺選擇工作模式並且設定相應工作模式下的參數，以實 現所述電機在相應工作模式下的運行控制。其中工作模式包括：跟蹤模式、往復擺動模式、 位置預置模式和電機調試模式。在上述工作模式下，參數的設置可以包括：擺動轉角範圍設 置、目標轉速設置、啟停加轉速設置、目標位置設置。而所述運行控制包括：旋變清零控制、 正/反轉切換、主備繞組切換和電機加電。
[0050] 步驟S950 :根據所述電機在不同工作模式下的運行控制，獲得相應的測試結果。 此外，可以利用先前測試時設定參數而生成的文件執行導入操作，以便於對測試參數進行 快速設定，而且也助於相關人員能夠根據相同的測試參數，對所獲得的測試結果加以分析， 從而提1?測試效率。
[0051] 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人 員，在不脫離本發明的測試設備及測試方法的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改 進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，包括一測試臺，其特徵在於，在所述測 試臺內設有一 DSP處理器，所述DSP處理器通過一步進電機控制器與電機相連，同時所述 DSP處理器分別與一雙通道旋轉變壓器、一溫度採集模塊以及一相電壓相電流採集模塊相 連；所述DSP處理器用以通過步進電機控制器對所述電機進行控制；所述雙通道旋轉變壓 器與所述電機相連，用以測量所述電機的角位置和角速度，並且傳送至所述DSP處理器；所 述溫度採集模塊與所述電機相連，用以採集所述電機的溫度，並且傳送至所述DSP處理器； 所述相電壓相電流採集模塊包括一相電壓採集單元和一相電流採集單元，所述相電壓採集 單元與所述電機相連，用以採集所述電機的相電壓，並且傳送至所述DSP處理器，進而所述 DSP處理器根據相電壓信息進一步調整電機運行，所述相電流採集單元與所述電機相連，用 以採集所述電機的相電流，並且傳送至所述DSP處理器，進而所述DSP處理器根據相電流信 息進一步調整電機運行；所述溫度採集模塊與所述電機相連，用以採集所述電機的溫度，並 且傳送至所述DSP處理器。
2. 根據權利要求1所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，其特徵在於，所述 測試臺包括一 PC104主機板和一與所述PC104主機板相連的DSP控制板，在所述PC104主 機板上設有一人機互動控制單元，用於進行人機互動控制；在所述DSP控制板上設置有所 述DSP處理器。
3. 根據權利要求2所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，其特徵在於，所述 DSP處理器為TMS320F2812型處理晶片，包括一模數轉換模塊、一事件管理器、一 SPI接口以 及一併口；通過所述模數轉換模塊用以採集所述電機的相電流、相電壓以及溫度；通過所 述事件管理器用以生成一方波信號，進而驅動所述電機運行；通過所述SPI接口對所述步 進電機控制器進行配置；以及通過所述並口傳送一旋變信號至所述雙通道旋轉變壓器。
4. 根據權利要求1所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，其特徵在於，所述 步進電機控制器包括一 TMC262電機驅動晶片，用以接收所述DSP處理器所傳送的方波信 號，對所述電機進行驅動控制。
5. 根據權利要求4所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，其特徵在於，所述 步進電機控制器進一步包括主備繞組切換電路，在所述主備繞組切換電路中設有光電耦合 器、與所述光電耦合器相連且包括達林頓管的繼電器驅動電路以及與所述繼電器驅動電路 相連的繼電器。
6. 根據權利要求1所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，其特徵在於，所述 雙通道旋轉變壓器包括多個AD2S1210信號解碼晶片，用以測量所述電機的角位置和角速 度；所述AD2S1210信號解碼晶片包括集成式可編程正弦波振蕩器，同時所述AD2S1210信號 解碼晶片與一勵磁輸出緩衝電路電連接。
7. 根據權利要求1所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，其特徵在於，所述 相電壓採集單元包括一 IS0124隔離放大器，用以對採樣的相電壓進行隔離放大，並且傳送 至所述DSP處理器。
8. 根據權利要求1所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，其特徵在於，所述 相電流採集單元包括一 HCPL-7800A隔離放大器，用以對採樣的相電流進行隔離放大，並且 傳送至所述DSP處理器。
9. 根據權利要求1所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備，其特徵在於，所述 溫度採集模塊包括溫度採集接口、分壓電路、多路模擬開關以及低通濾波器且依次連接，並 且連接至所述DSP處理器的模數轉換模塊。
10. -種採用權利要求1所述的可攜式電機帶旋變運動控制的測試設備的測試方法， 其特徵在於，包括以下步驟： (1) 將測試臺分別和與電機相連的步進電機控制器、雙通道旋轉變壓器、溫度採集模塊 及相電壓相電流採集模塊相連； (2) 開啟所述測試臺並進行上電自檢； (3) 通過所述測試臺進行預定參數的設置； (4) 通過所述測試臺選擇工作模式並且設定相應工作模式下的參數，以實現所述電機 在相應工作模式下的運行控制； (5) 根據所述電機在不同工作模式下的運行控制，獲得相應的測試結果。
【文檔編號】G01R31/34GK104155605SQ201410353687
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月24日 優先權日:2014年7月24日
【發明者】孫建芳, 姚海東, 姜永強, 周丹 申請人:上海鐳隆科技發展有限公司