一种多旋翼无人机用螺旋桨参数测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种螺旋桨参数测试装置的结构设计和应用技术领域，特别提供了一种多旋翼无人机用螺旋桨参数测试装置。

背景技术：

近年来，多旋翼无人机技术日趋成熟，多旋翼易操纵性的特点使其在民用领域得到广泛应用，多旋翼是依靠多个旋翼产生的升力来平衡飞行器的重力，让飞行器可以飞起来，通过改变每个电机旋翼参数来控制飞行器的平稳和姿态，随着无人机市场规模扩大，涌现大量非专业生产电机和螺旋桨厂家，其标榜的各型号参数的真实性无法保证，且买家获得旋翼参数多是靠经验估算，经验估算得到的旋翼参数可信度低，其与估算者本人经验密切相关，难以获得精确螺旋桨参数。

获得精确螺旋桨参数的意义在于能正确科学得匹配螺旋桨与无人机用直流无刷电机型号，从而进一步提高多旋翼无人机的续航和载重能力。

正基于如此，迫切需要设计一种能精确测试多旋翼无人机用螺旋桨参数测试装置。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题是，为克服上述缺陷，提供一种多旋翼无人机用螺旋桨参数精确测试平台，能提高多旋翼无人机的参数测试的效率和准确性，性能优良。

本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案为：

一种多旋翼无人机用螺旋桨参数测试装置，包括测试基座，电源模块、数据采集模块和信号控制模块；

所述测试基座顶端设有测试台；测试台上固定有电机座；测试时，直流无刷电机安装在电机座上，螺旋桨安装在直流无刷电机上端，通过直流无刷电机驱动；

所述信号控制模块包括遥控器接收机、pc端上位机、单片机和电子调速器；所述遥控器接收机与单片机相连，所述单片机与电子调速器相连【电子调速器信号线连入单片机总线接口】；pc端上位机和单片机通过总线连接；

采用遥控器接收机与遥控器实现远程实时控制电机，两者之间发送的是FASST制式的2.4G无线信号。

所述电源模块为电子调速器供电；电子调速器的输出端为直流无刷电机供电；

所述数据采集模块包括电阻应变式传感器和电流电压传感器；所述电阻应变式传感器安装在测试台上电机座的下方；所述电机座通过螺栓固定在电阻应变式传感器上来实时获取螺旋桨实验时产生的工作应力；电阻应变式传感器的信号输出端与单片机相连；

所述电流电压传感器串联于电源模块和电子调速器之间；电流电压传感器的信号输出端与单片机相连。电子调速器电输入端与电流电压传感器输出端相连，所述电流电压传感器与直流稳压电源供电端相连以获取精确电流，电压参数。

所述电子调速器信号线和供电线分别接入单片机的pwm脉冲输出端和电源端；所述遥控器接收机的信号线和供电线接入单片机的sbus总线输出端。

所述电源模块为直流稳压电源。

所述测试基座整体构型为正棱台形。运用整体构型为正棱台，截面为正方形的框架结构，使结构模型具有良好的整体性，可以承受较大的载荷且受力均匀。

所述测试基座由钢条焊接而成。适合最大拉力在15公斤以下的螺旋桨参数测试。

所述电机座与电阻应变式传感器的中心孔通过螺丝拧紧固定，并再通过四周的四个紧定螺丝进行空间定位。

所述多旋翼无人机用螺旋桨参数测试装置，还包括安全保护模块，安全保护模块包括安装于测试台上部的防护网。用来防止在测试螺旋桨参数时，桨叶运动时对人身造成伤害。

由直流稳压电源提供电压，电机驱动螺旋桨转动来获取所需性能参数，遥控器将控制指令传送至遥控器接收机，遥控器接收机将控制信号传送给单片机，单片机根据控制指令输出不同的pwm脉冲信号给电子调速器驱动直流无刷电机，实现螺旋桨工作应力变化以获取所需不同螺旋桨参数；单片机同时将输出的pwm脉冲信号发送给pc端上位机，实现输出pwm脉冲信号的监控，pc端上位机可根据实时输出pwm脉冲信号值来定量控制电机。

当出现突发状况(电机转速失控或测试台垮塌)时，通过pc端上位机切断单片机输出pwm脉冲信号来实现紧急制动保护。

直流无刷电机的工作是由电能驱动和脉冲波控制的共同作用下完成，通过测量电流，电压，工作应力和输入pwm脉冲信号值参数来绘制螺旋桨相关参数曲线，直观明了。

有益效果：

本实用新型可通过pc端上位机实时观察输出pwm脉冲信号值来定量控制电机，获取精确的旋翼参数，以此获得最佳匹配的螺旋桨与无人机用直流无刷电机型号方案，节约了时间，同时通过设置防护网和紧急制动保护功能，安全性大大提高。

本实用新型具有适用，精确，安全等特点，具有良好的推广和实用价值。

附图说明

图1是本实用新型的电路关系图

图2是本实用新型的结构图

图中：1、测试基座，2、电机座，3、直流无刷电机，4、螺旋桨，5、电阻应变式传感器；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

本发明公开了一种多旋翼无人机用螺旋桨参数测试装置，如图2所示，测试基座整体构型为正棱台形。测试基座1顶端设有测试台；测试台上固定有电机座2；测直流无刷电机3安装在电机座2上，电机座2与所述的电阻应变式传感器5的中心孔通过螺丝拧紧固定，并再通过四周的四个紧定螺丝进行空间定位，所述直流无刷电机3上端安装有一螺旋桨4。

所述信号控制模块由直流稳压电源提供电压(pc端上位机自带电源)。所述电子调速器的动力输出三相线与直流无刷电机3相连，电子调速器的动力输入线接入所述电流电压传感器输出线，所述电流电压传感器输入端与直流稳压电源输出端相连。其中电子调速器信号线和bec输出线(Battery Eliminate Circuit的首字母简写，一般用于动力电路以外的电子设备供电)分别接入单片机的pwm脉冲输出端和电源端，所述遥控器接收机的信号线和供电线接入单片机的sbus总线输出端，单片机总线与pc端上位机相连。

由直流稳压电源提供电压，电机驱动螺旋桨转动来获取所需性能参数，遥控器将控制指令传送至遥控器接收机，遥控器接收机将控制信号传送给单片机，单片机根据控制指令输出不同的pwm脉冲信号给电子调速器驱动直流无刷电机，实现螺旋桨工作应力变化以获取所需不同螺旋桨参数；单片机同时将输出的pwm脉冲信号发送给pc端上位机，实现输出pwm脉冲信号的监控，pc端上位机可根据实时输出pwm脉冲信号值来定量控制电机。

当出现突发状况(电机转速失控或测试台垮塌)时，通过pc端上位机切断单片机输出pwm脉冲信号来实现紧急制动保护。

直流无刷电机的工作是由电能驱动和脉冲波控制的共同作用下完成，通过测量电流，电压，工作应力和输入pwm脉冲信号值参数来绘制螺旋桨相关参数曲线，直观明了。