专利名称：一种pwm驱动老化测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流微电机测速方法，这种方法主要用于诸如手机有刷直流振动电机的转速测量，在手机生产厂商中有着广泛的应用前景。
背景技术：
目前国内外常用的测速方法主要有光电码盘测速法、霍尔元件测速法、离心式转速表测速法、测速发电机测速法、漏磁测速法、闪光测速法和振动测速法这六种方法，但这六种方法存在以下缺点 I、这些测量方法需要在每台电机的上轴上安装传感器或者其他辅助装置，但是像手机振动电机等的微型电机来说，安装传感器几乎是不可能的，因为手机振动电机的轴外漏的部分非常短小，甚至电机的转轴不外露。2、这些传感器的价格昂贵，对于电机批量生产厂家来说会增加较大的成本，传感器的安装步骤比较繁琐，需要增加人力成本，另外对于不同型号的电机，需要不同尺寸的传感器，这对于生产厂商来说性价比不高。虽然振动测速法没有上述缺点，但是大量电机同时老化的时候，电机相互之间会产生振动影响，使得测量不正确。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点提供一种方便，准确，低成本的电机老化测速仪。本实用新型的技术方案是这样实现的一种PWM驱动老化测量仪，它包括计算机和测试箱，所述的测试箱包括至少一块板卡，每块板卡包括网络控制器、信号发生器、AD数据采集模块、功放板以及与板卡串接的采样电阻，所述的采样电阻与待测电机相连，AD数据采集模块的输入端作为测试箱的输入端与采样电阻相连，采集待测电机电流信号，AD数据采集模块的输出端与网络控制器的对应输入端相连，网络控制器的输出端与信号发生器的输入端相连，信号发生器的驱动信号输出端与功放板的输入端相连，控制信号输出端与继电器相连，控制继电器的通断，功放板的输出端经继电器与待测电机相连，驱动电机转动。所述的测试箱中，信号发生器包括CPLD和DA数模转换器，CPLD的输入端作为信号发生器的数据输入端与网络控制器对应输出端相连接，CPLD的两输出端分别与继电器和DA数模转换器的相应输入端相连，DA数模转换器的输出端与功放板相连。所述的测试箱通过网络控制器的网络接口与计算机进行数据传输。本实用新型与现有的技术相比，有以下优点I.不需要在电机上安装任何传感器或其他辅助装置，只需在电机的电流回路中串联一个非常小的高精度电阻。2.不会因为电机的型号不同更换传感器夹具，批量电机测试不会相互影响，测量准确、效率高。
图I是本实用新型的一种PWM驱动老化测试仪的结构示意图。图2是本实用新型的一种PWM驱动老化测试仪中板卡的电路框图。图3是采样电路。图4是采样后的matlab频谱图。图中1-计算机、2-测试箱、3-待测电机、4-网络控制器、5-信号发生器、6-AD数据采集模块、7-功放板、8-采样电阻。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。 一种PWM驱动老化测量仪，它包括计算机I和测试箱2，所述的测试箱2包括至少一块板卡，每块板卡包括网络控制器4、信号发生器5、AD数据采集模块6、功放板7以及与板卡串接的采样电阻8，所述的采样电阻8与待测电机3，相连AD数据采集模块6的输入端作为测试箱2的输入端与采样电阻8相连，采集待测电机3电流信号，AD数据采集模块6的输出端与网络控制器4的对应输入端相连，网络控制器4的输出端与信号发生器5的输入端相连，信号发生器5的驱动信号输出端与功放板7的输入端相连，控制信号输出端与继电器相连，控制继电器的通断，功放板7的输出端经继电器与待测电机3相连，驱动电机转动。所述的测试箱2中，信号发生器5包括CPLD和DA数模转换器，CPLD的输入端作为信号发生器5的数据输入端与网络控制器4对应输出端相连接，CPLD的两输出端分别与继电器和DA数模转换器的相应输入端相连，DA数模转换器的输出端与功放板7相连。所述的测试箱2通过网络控制器4的网络接口与计算机I进行数据传输。当直流微电机工作时，电源通过电刷将直流电压引入电枢换向器。换向器在电机旋转过程中，将外加直流电压和电流转换成线圈内部的交流电势和电流。这时将在供电电流回路中产生明显的脉动分量。根据公式f = C *K*N/60式中K——换向器片数N——电机转速f——电枢流脉动频率C—系数，当换向器片数为奇数时，C= 2 ;当换向器片数为偶数时，C= I。由于同一规格型号的直流电机换向器片数是固定的，因此电枢电流脉动频率的变化就直接反映出电机转速的变化。因此转速可以以下公式得出N=60*f/(C*K)，如果得到电枢电流脉动频率，就可以得到电机转速。电流脉动频率的采样主要是通过在电机的回路中串联采样电阻，放大滤波后进行AD采样，由于电机的脉动频率一般都小于5K，根据采样定理，AD的采样率至少要10K，这里取20K，将AD采样的数值进行傅立叶变换FFT计算，可以得到电机电流脉动频率f。假设电机换向片数为6片，采样的点数为8192点，采样频率为20KHZ，通过matlab的仿真可以得到频谱图，由频谱图可知f= (312-1) *20000/8192=759HZ，转速 N=60*f/ (C*K) =60*759/6=7590r/min。
权利要求1.ー种PWM驱动老化測量仪，其特征在于它包括计算机(I)和测试箱(2)，所述的测试箱(2)包括至少ー块板卡，每块板卡包括网络控制器(4)、信号发生器(5)、AD数据采集模块(6)、功放板(7)以及与板卡串接的采样电阻(8)，所述的采样电阻(8)与待测电机(3)相连，AD数据采集模块(6)的输入端作为测试箱(2)的输入端与采样电阻(8)相连，采集待测电机(3)的电流信号，AD数据采集模块(6)的输出端与网络控制器(4)的对应输入端相连，网络控制器(4)的输出端与信号发生器(5)的输入端相连,信号发生器(5)的驱动信号输出端与功放板(7)的输入端相连，控制信号输出端与继电器相连，控制继电器的通断，功放板(7)的输出端经继电器与待测电机(3)相连，驱动电机转动。
2.根据权利要求I所述的ー种PWM驱动老化测量仪，其特征在于所述的测试箱(2)中，信号发生器(5)包括CPLD和DA数模转换器，CPLD的输入端作为信号发生器(5)的数据输入端与网络控制器(4)对应输出端相连接，CPLD的两输出端分别与继电器和DA数模转换器的相应输入端相连，DA数模转换器的输出端与功放板(7)相连。
3.根据权利要求I所述的ー种PWM驱动老化测量仪，其特征在于所述的测试箱(2)通过网络控制器(4 )的网络接ロ与计算机(I)进行数据传输。
专利摘要一种PWM驱动老化测量仪，它包括计算机和测试箱，所述的测试箱包括至少一块板卡，每块板卡包括网络控制器、信号发生器、AD数据采集模块、功放板以及与板卡串接的采样电阻，所述的采样电阻与待测电机相连，AD数据采集模块的输入端作为测试箱的输入端与采样电阻相连，采集待测电机电压信号，AD数据采集模块的输出端与网络控制器的对应输入端相连，网络控制器的输出端与信号发生器的输入端相连，信号发生器的驱动信号输出端与功放板的输入端相连，控制信号输出端与继电器相连，控制继电器的通断，功放板的输出端经继电器与待测电机相连，驱动电机转动。
文档编号G01P3/481GK202548140SQ20122017962
公开日2012年11月21日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者丁杨, 殷玉飞 申请人:常州中策仪器有限公司