一种便携式电机带旋变运动控制的测试设备及测试方法

一种便携式电机带旋变运动控制的测试设备及测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种便携式电机带旋变运动控制的测试设备，包括一测试台，在所述测试台内设有一DSP处理器，通过一步进电机控制器与电机相连，所述DSP处理器与一双通道旋转变压器、一温度采集模块及一相电压相电流采集模块相连；所述DSP处理器用以通过步进电机控制器对电机进行控制；所述双通道旋转变压器与电机相连，用以测量电机的角位置和角速度；所述温度采集模块与电机相连，用以采集电机的温度；所述相电压相电流采集模块包括相电压采集单元和相电流采集单元，相电压采集单元与电机相连，用以采集电机的相电压，相电流采集单元与电机相连，用以采集电机的相电流，所述温度采集模块与所述电机相连，用以采集所述电机的温度。
【专利说明】一种便携式电机带旋变运动控制的测试设备及测试方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及电机控制【技术领域】，具体的说，是一种电机带旋变运动控制的测试设 备及测试方法。

【背景技术】
[0002] 随着科学技术的发展，电机驱动控制的要求也越来越高，从而能够满足智能精密 控制要求的场合，例如精密仪器、工业控制和系统等领域，还广泛应用于喷涂设备、医疗仪 器及设备等。于是，进一步推动对电机的转速测试、步数的调整以及温度控制等几个方面的 研究。
[0003] 鉴于目前的电机在其运行过程中容易出现超载丢步、功耗较大、发热量较大以及 不易实现高低速控制等问题，因此，亟需提供一种新型电机控制的测试设备，以能够及时对 待测电机进行调整控制。


【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于，提供一种便携式电机带旋变运动控制的测试设备，其不仅能 够通过具有驱动细分能力的步进电机控制器对具有主备绕组的步进电机进行驱动，而且能 够提供电机的相电流、相电压及温度，从而进一步对电机进行调整控制，并且通过人机交互 控制单元以实现人机交互控制。本发明的另一目的在于，提供采用上述便携式电机带旋变 运动控制的测试设备的一种测试方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
[0006] -种便携式电机带旋变运动控制的测试设备，包括一测试台，在所述测试台内设 有一 DSP处理器，所述DSP处理器通过一步进电机控制器与电机相连，同时所述DSP处理 器分别与一双通道旋转变压器、一温度采集模块以及一相电压相电流采集模块相连；所述 DSP处理器用以通过步进电机控制器对所述电机进行控制；所述双通道旋转变压器与所述 电机相连，用以测量所述电机的角位置和角速度，并且传送至所述DSP处理器；所述温度采 集模块与所述电机相连，用以采集所述电机的温度，并且传送至所述DSP处理器；所述相电 压相电流采集模块包括一相电压采集单元和一相电流采集单元，所述相电压采集单元与所 述电机相连，用以采集所述电机的相电压，并且传送至所述DSP处理器，进而所述DSP处理 器根据相电压信息进一步调整电机运行，所述相电流采集单元与所述电机相连，用以采集 所述电机的相电流，并且传送至所述DSP处理器，进而所述DSP处理器根据相电流信息进一 步调整电机运行；所述温度采集模块与所述电机相连，用以采集所述电机的温度，并且传送 至所述DSP处理器。
[0007] 作为可选的技术方案，所述测试台包括一 PC104主机板和一与所述PC104主机板 相连的DSP控制板，在所述PC104主机板上设有一人机交互控制单元，用于进行人机交互控 制；在所述DSP控制板上设置有所述DSP处理器。
[0008] 作为可选的技术方案，所述DSP处理器为TMS320F2812型处理芯片，包括一模数转 换模块、一事件管理器、一 SPI接口以及一并口；通过所述模数转换模块用以采集所述电机 的相电流、相电压以及温度；通过所述事件管理器用以生成一方波信号，进而驱动所述电机 运行；通过所述SPI接口对所述步进电机控制器进行配置；以及通过所述并口传送一旋变 信号至所述双通道旋转变压器。
[0009] 作为可选的技术方案，所述步进电机控制器包括一 TMC262电机驱动芯片，用以接 收所述DSP处理器所传送的方波信号，对所述电机进行驱动控制。
[0010] 作为可选的技术方案，所述步进电机控制器进一步包括主备绕组切换电路，在所 述主备绕组切换电路中设有光电耦合器、与所述光电耦合器相连且包括达林顿管的继电器 驱动电路以及与所述继电器驱动电路相连的继电器。
[0011] 作为可选的技术方案，所述双通道旋转变压器包括多个AD2S1210信号解码芯片， 用以测量所述电机的角位置和角速度；所述AD2S1210信号解码芯片包括集成式可编程正 弦波振荡器，同时所述AD2S1210信号解码芯片与一励磁输出缓冲电路电连接。
[0012] 作为可选的技术方案，所述相电压采集单元包括一 IS0124隔离放大器，用以对采 样的相电压进行隔离放大，并传送至所述DSP处理器。
[0013] 作为可选的技术方案，所述相电流采集单元包括一 HCPL-7800A隔离放大器，用以 对采样的相电流进行隔离放大，并且传送至所述DSP处理器。
[0014] 作为可选的技术方案，所述温度采集模块包括温度采集接口、分压电路、多路模拟 开关以及低通滤波器且依次连接，并且连接至所述DSP处理器的模数转换模块。
[0015] 为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
[0016] 一种采用所述便携式电机带旋变运动控制的测试设备的测试方法，包括以下步 骤：（1)用电缆将测试台分别和与电机相连的步进电机控制器、双通道旋转变压器、温度采 集模块及相电压相电流采集模块相连；（2 )开启所述测试台并进行上电自检；（3 )通过所述 测试台进行预定参数的设置；（4)通过所述测试台选择工作模式并且设定相应工作模式下 的参数，以实现所述电机在相应工作模式下的运行控制；（5)根据所述电机在不同工作模 式下的运行控制，获得相应的测试结果。
[0017] 本发明的优点在于，所述测试设备不仅能够通过具有驱动细分能力的步进电机控 制器对具有主备绕组的步进电机进行驱动，而且能够提供电机的相电流、相电压及温度，从 而进一步对电机进行调整控制，并且通过人机交互控制单元以实现人机交互控制。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 图1是本发明所述的便携式电机带旋变运动控制的测试设备的架构示意图。
[0019] 图2A是所述测试台的立体示意图。
[0020] 图2B是所述测试台的前面板示意图。
[0021] 图2C是所述测试台的后面板示意图。
[0022] 图2D是所述测试台一侧的示意图。
[0023] 图2E是所述测试台的俯视图。
[0024] 图3是所述步进电机控制器的连接示意图。
[0025] 图4是所述主备绕组切换电路的原理框图。
[0026] 图5是所述双通道旋转变压器的连接示意图。
[0027] 图6是所述相电压采集单元的架构示意图。
[0028] 图7是所述相电流采集单元的架构示意图。
[0029] 图8是所述温度采集模块的架构示意图。
[0030] 图9是本发明所述的便携式电机带旋变运动控制的测试方法的步骤流程图。

【具体实施方式】
[0031] 下面结合附图详细说明本发明的便携式电机带旋变运动控制的测试设备及测试 方法的【具体实施方式】。
[0032] 参见图1至图8。一种便携式电机带旋变运动控制的测试设备，包括一测试台200， 在所述测试台200内设有一 DSP处理器100,所述DSP处理器100通过一步进电机控制器 110与电机120 (在本实施例中，所述电机120的数量为4个，但不限于该数量）相连，同时 所述DSP处理器100分别与一双通道旋转变压器150、一温度采集模块140以及一相电压 相电流采集模块130相连。所述DSP处理器100用以通过步进电机控制器110对所述电机 120进行控制；所述双通道旋转变压器150与所述电机120相连，用以测量所述电机120的 角位置和角速度，并且传送至所述DSP处理器100。所述温度采集模块140与所述电机120 相连，用以采集所述电机120的温度，并且传送至所述DSP处理器100,以供后继处理；所述 相电压相电流采集模块130包括一相电压采集单元131和一相电流采集单元132,所述相 电压采集单元131与所述电机120相连，用以采集所述电机120的相电压，并且传送至所述 DSP处理器100的模数转换模块，进而所述DSP处理器100根据相电压信息进一步调整电 机运行，所述相电流采集单元132与所述电机120相连，用以采集所述电机120的相电流， 并且传送至所述DSP处理器100的模数转换模块，进而所述DSP处理器100根据相电流信 息进一步调整电机运行。所述温度采集模块140与所述电机120相连，用以采集所述电机 120的温度，并且传送至所述DSP处理器100。
[0033] 在本发明的一实施例中，所述测试台200包括一 PC104主机板和一与所述PC104 主机板相连的DSP控制板（图中未不)。在所述PC104主机板（图中未不)上设有一人机交互 控制单元（图中未示)，用于进行人机交互控制。其中，人机交互控制单元包括LCD高亮显示 屏、键盘、触摸板鼠标、硬盘、刻录光驱等标准外设。在所述DSP控制板上设置有所述DSP处 理器100。所述人机交互控制单元通过RS232与所述DSP处理器100相连，以进行数据交 换，执行参数设置、指令运动等指令；并且上传所测电机120的温度、电机120的电参数以及 旋变位置等参数。
[0034] 参见图2A至2E。图2A是所述测试台的立体示意图。图2B是所述测试台的前面 板示意图。图2C是所述测试台的后面板示意图。图2D是所述测试台一侧的示意图。图 2E是所述测试台的俯视图。参见图2B所示，前面板安装有1个28V电压表和1个28V电 流表：其中电压表用于监测28V电源电压，电流表用于监测28V电源的电流。前面板安装有 两路电机频率显示及频率控制按钮。前面板安装有5个指示灯，包括"本控电源"、"绕组加 电"、状态指示灯，其中"本控电源"指示灯用于监测系统电源状态，"绕组加电"指示灯分别 监测电机绕组供电情况。前面板进一步设有9个按钮开关，分别为："绕组主备切换"、"正 向点动"、"反向点动"等及"紧急停止"按钮。参见图2C所示，后面板安装有"保险座"、"接 地桩"、"220V开关"、"28V"控制开关、电机绕组供电插座、电机旋变信号采集插座和温度采 集接口（即热敏电阻插座)。所述后面板上设有"加电" 4个电机绕组加电开关；而所述后面 板上的"220V开关"用于控制设备内电源的加电与断电；"28V"控制开关用于控制设备28V 的输出；电机绕组供电插座用于向4台步进电机供电；电机旋变信号采集插座用于采集旋 变信号；温度采集接口（即热敏电阻插座）用于采集温度信号。
[0035] 继续参见图1。所述DSP处理器100采用TI公司的32位定点DSP芯片，即 TMS320F2812型处理芯片，作为测控处理器件，其包括一模数转换模块（图中未示)、一事件 管理器（图中未示)、一 SPI接口（参见图3)以及一并口（参见图5)。通过所述模数转换模块 用以采集所述电机120的相电流、相电压以及温度；通过所述事件管理器用以生成一方波 信号，进而驱动所述电机120运行（即步进电机控制脉冲信号);通过所述SPI接口对所述步 进电机控制器110进行配置；以及通过所述并口传送一旋变信号至所述双通道旋转变压器 150。
[0036] 参见图3。在本发明的实施例中，所述步进电机控制器110包括一 TMC262电机驱 动芯片111，用以接收所述DSP处理器100所传送的方波信号，对所述电机120进行驱动控 制。所述TMC262电机驱动芯片111是一款双全桥驱动芯片，适用于双极性步进电机的驱 动。其内部集成失速检测功能，用于无需外部传感器的位置控制中；该失速检测功能还可 以预测电机的超载情况，适用于需要高可靠性的场合。所述TMC262电机驱动芯片111内部 集成MOSFETs，采用独特的Low-RDS-ON技术达到低功耗、高效率性能，强化电机和驱动器的 自身冷而无需外部的散热设备，即使在外部环境温度很高的情况下，也可以实现1. 7A(功率 管内置60V)或8A (功率管内置）的驱动电流输出。所述TMC262电机驱动芯片111的低功 耗、高效率、体积小的特点使其成为嵌入式运动控制甚至电池供电设备的优先考虑对象，并 且其内部集成的DAC功能可以实现对电流的微步控制。所述TMC262电机驱动芯片111可 通过SPI串行接口和STEP/DIR控制器进行信号的输入控制。另外，所述TMC262电机驱动 芯片111还具有短路、过温、欠压、过载等保护功能。所述TMC262电机驱动芯片111具有以 下几个特性：（i)具有CoolStep控制技术，即可以根据电机120的负载自动调节电机驱动 芯片的输出电流，避免因超载而丢步的情况，也减少电机120的发热量，与其他驱动芯片相 比可以节省75%的能量；（ii)具有Stallguard功能，即无需传感器精确测试电机负载，而 是通过内置高分辨率的负载检测器StallGuard，实时反馈电机负载变化的功能，并且通过 CoolStep控制技术对电机负载变化而动态调节电机驱动芯片的输出电流，于是可以降低功 耗，并且提高步进电机的灵敏度，避免出现堵转或丢步；（iii)具有SpreadCycle技术，即优 化PWM磁滞断路器控制，优化控制电流波形穿越零点的性能，使其在电机120抖动中也不 会影响电流波形，较好地控制零点电流波形，因此很容易实现高速度控制，例如驱动普通的 42mm电机可以达到5000RPM ; (iv)内部集成64位的数模转换模块，通过将外部的模拟信号 转换为数字信号，以实现任意的细分控制，最大可实现256倍的微步细分功能；（v)由于其 内部自带256细分功能，因此可以在低速时实现平滑控制；（vi)具有实现电机120平滑控 制的混合衰减功能。所述步进电机控制器110是通过100毫欧斩波反馈电阻，以实现斩波恒 流控制技术。若更换欧斩波反馈电阻，可以增加电机120的电流有效值，最大驱动电流6A。
[0037] 继续参见图3。在本发明的实施例中，所述步进电机控制器110还包括Η桥电路 112和信号调理电路113。所述TMC262电机驱动芯片111与所述Η桥电路112相连，所述 TMC262电机驱动芯片111发送Η桥控制信号至所述Η桥电路112,所述Η桥电路112发送 一 Η桥输出电机驱动信号至所述信号调理电路113。所述信号调理电路113输出X1/Y1电 机A相/B相控制信号。
[0038] 参见图4。在本发明的实施例中，所述步进电机控制器110进一步包括主备绕组 切换电路（图中未标注)，在所述主备绕组切换电路中设有光电稱合器115、与所述光电f禹合 器115相连且包括达林顿管的继电器驱动电路116以及与所述继电器驱动电路116相连的 继电器117。也就是说，例如在本实施例中，当通过所述测试台200前面板上的XI绕组的 主备切换开关(参见图2B)的切换，使得所述光电稱合器115内的相应光敏电阻的一端的电 压为低电压，于是所述光电耦合器115开始工作，进而使得所述继电器驱动电路116工作， 以至与所述继电器驱动电路116相连的继电器117吸合，完成主备绕组线路的切换，其中达 林顿管ULQ2803驱动能力500毫安，继电器线圈电压为12V，触点负载能力为：AC250V/5A， DC30V/8A。另外，该主备绕组切换电路的控制端与电机端完全隔离。需注意的是，所述继电 器117分别与XI电机驱动电路114以及设置在所述测试台200后面板上的X1/Y1电机供 电插座(参见图2C)相连。
[0039] 参见图5。所述双通道旋转变压器150包括两个AD2S1210信号解码芯片151，用 以测量所述电机120的角位置和角速度。所述AD2S1210信号解码芯片151包括集成式可 编程正弦波振荡器，为所述双通道旋转变压器150提供激励，同时所述AD2S1210信号解码 芯片151分别与一励磁输出缓冲电路152以及一信号调理电路153电连接。所述励磁输出 缓冲电路152和所述信号调理电路153均电连接至所述测试台200后面板上的X1/Y1旋变 插座(参见图2C)。其中，所述AD2S1210信号解码芯片151具有以下特性：（1)具有最大跟 踪速率为3125 rps (10位分辨率）；（2)绝对位置与速度输出；（3)所述AD2S1210信号解 码芯片151兼容DSP和SPI接口标准；（4)其正弦和余弦输入端允许输入3. 15 Vp-p±27%、 频率为2 kHz至20 kHz范围内的信号（5) Type II伺服环路用于跟踪输入信号，并且将正 弦和余弦输入端的信息转换为输入角度和速度所对应的数字量。（6)具有故障检测电路，用 以检测旋变的信号丢失、超范围输入信号、输入信号失配或位置跟踪丢失，故障检测阈值 可以由用户单独编程，以便针对特定应用进行优化。
[0040] 在本发明的实施例中，所述双通道旋转变压器150具有高达16位分辨率的能力， 其通过并行接口与所述DSP处理器100相连，参见图5所示。所述励磁输出缓冲电路152用 以提高励磁信号的带负载能力，同时例如可以将3. 6Vp-p的励磁信号转变为3. 8019Vp-p ; 励磁频率2250Hz，例如可以将旋变输出正余弦信号由2. OVp-p转换为3. 1588Vp-p ;具有粗、 精双通道的AD2S1210信号解码芯片151采用相同的时钟源和复位信号，从而保证粗、精双 通道的解码电路同步工作。其中粗、精双通道的AD2S1210信号解码芯片151均工作在16位 并行模式，于是可以通过软件的方式对粗、精双通道的解码数据进行误差补偿和数据组合。 与常规旋变相比，本申请具有粗精级旋变运动的电机，克服现有电机所存在的缺陷，能够更 好地控制运动进度。
[0041] 所述双通道旋转变压器150的工作原理及特性如下所述：1)旋变-数字转换：按 照Type II跟踪闭环原理工作；输出连续跟踪旋变的位置，而不需要外部转换和等待状态； 当旋变的位置旋转了相当于最低有效位的角度时，输出更新1 LSB ;转换器跟踪轴角e的原 理为转换器产生输出角，然后反馈以与输入角e相比较；当转换器正确跟踪输入角度时，二 者之间的误差将被驱动至0 ;2)故障检测：通过AD2S1210信号解码芯片151及外围电路， 可以检测旋变信号丢失、超范围输入信号、输入信号失配或位置跟踪丢失；3)将位置寄存器 中的角度与来自旋变的正弦和余弦输入信号进行比较，产生一个监控信号。该监控信号的 产生方式与"旋变-数字转换"部分所述的误差信号相似，来自旋变的sine信号和cose信 号分别乘以输出角度的正弦值和余弦值，然后相加；4)信号丢失检测：当发生下述情况中 的一种情况时，即指示已发生信号丢失（LOS) :(i)任一旋变输入(正弦或余弦）降至指定的 L0S正弦/余弦阈值以下，该阈值由用户定义，通过写入内部寄存器(地址0x88,参见寄存器 映射部分）进行设置；（ii)任一旋变输入引脚（SIN、SINLO、C0S或C0SL0)与传感器断开连 接；（iii)任一旋变输入引脚（SIN、SINLO，C0S或C0SL0)对AD2S1210信号解码芯片151 的电源轨或接地轨削波；如果旋变的任一定子绕组（正弦或余弦）开路或具有若干短路环， 则会引起信号丢失情况；L0S由DOS引脚和LOT引脚均闩锁为逻辑低电平输出来表示；当用 户进入配置模式并读取故障寄存器时，DOS引脚和LOT引脚复位至无故障状态；L0S条件的 优先级高于DOS和LOT条件；为了确定L0S故障检测的原因，用户必须读取故障寄存器（地 址OxFF，参见寄存器映射部分）；当由于旋变输入（正弦或余弦）降至指定的L0S正弦/ 余弦阈值以下而检测到信号丢失时，所述AD2S1210信号解码芯片151可以检测到L0S之前 可能转过的电角度称为L0S角度延迟。它由用户指定的L0S正弦/余弦阈值和施加于所述 AD2S1210信号解码芯片151的输入信号最大幅度而决定；5)工作模式：配置模式和普通模 式。配置模式用于对寄存器进行编程，以设置所述AD2S1210信号解码芯片151的激励频率、 分辨率和故障检测阈值。配置模式也可用于回读故障寄存器中的信息；位置和速度寄存器 中的数据也可以在配置模式下进行回读；所述AD2S1210信号解码芯片151可以在配置模式 下完全工作；或者初始配置完成后，切换至普通模式下进行工作；在普通模式下工作时，可 以提供角位置或角速度，并且根据参数值确定所述AD2S1210信号解码芯片151是否处于配 置模式。
[0042] 参见图6。所述相电压采集单元131包括一 IS0124隔离放大器，用以对采样的相 电压进行隔离放大，并且通过低通滤波器传送至所述DSP处理器100的模数转换模块。其 中，所述IS0124隔离放大器的后级调理电路为ΙΚΗζ截止频率的有源的低通滤波器。
[0043] 同样，参见图7。所述相电流采集单元132包括一 HCPL-7800A隔离放大器，用以对 采样的相电流进行隔离放大，即，首先进行一级隔离放大，放大倍数为7. 93倍，再经过一放 大器的二级差分放大，放大倍数为3. 405,然后通过跟随滤波器传送至所述DSP处理器100 的模数转换模块。
[0044] 参见图8。所述温度采集模块140包括温度采集接口 141、分压电路142、多路模 拟开关143以及低通滤波器144且依次连接，并且连接至所述DSP处理器100的模数转换 模块。其中，分压电路142为采用10K精密电阻与热敏电阻分压。通过采集所述热敏带电 阻两端的电压值并且传送至所述DSP处理器100,因此，可以通过计算公式及所采集的电压 值可读取当前电机的多个测试点的温度。所述多路模拟开关143用以分时采样多路温度信 号，最多可接32路温度信号。也就是说，在所述电机120上设有多个测试点，通过DSP处 理器100所发送的一模块开关的控制信号，使相应的模拟开关143导通，进而测量相应测试 点的分压值。由于所述多路模拟开关143最多可接32路温度信号，因此可以测量所述电机 120上的32个测试点的温度。所述多路模拟开关143与低通滤波器144相连，所述低通滤 波器144为ΙΚΗζ截止频率的有源低通滤波器，从而可以提高采样电路的输入阻抗，消除大 阻值信号内阻的分压消耗，同时可以有效抑止高频干扰。
[0045] 另外，上述人机交互控制单元可以提供一显示界面，用以动态显示各个信号曲线 以及设置各类参数。所述人机交互控制单元还提供一软件界面，在所述软件界面中，包括参 数设置窗口和试验操作窗口，且分别独立，用以操作人员操作和记录。试验数据可通过软件 导出保存为TXT文件，便于试验人员记录和分析试验状态。
[0046] 参见图9。一种采用所述便携式电机带旋变运动控制的测试设备的测试方法，包括 以下步骤： 步骤S910 :将测试台分别和与一电机相连的步进电机控制器、双通道旋转变压器、温 度采集模块及相电压相电流采集模块相连。
[0047] 步骤S920 :开启所述测试台并进行上电自检。若上电自检未通过，则对测试台进 行故障排查，并返回执行步骤S910。
[0048] 步骤S930 :通过所述测试台进行预定参数的设置。在此步骤中，包括设置温度参 数、相应温度测试点的参数名称、电机参数以及跟踪模式下的相应参数。
[0049] 步骤S940 :通过所述测试台选择工作模式并且设定相应工作模式下的参数，以实 现所述电机在相应工作模式下的运行控制。其中工作模式包括：跟踪模式、往复摆动模式、 位置预置模式和电机调试模式。在上述工作模式下，参数的设置可以包括：摆动转角范围设 置、目标转速设置、启停加转速设置、目标位置设置。而所述运行控制包括：旋变清零控制、 正/反转切换、主备绕组切换和电机加电。
[0050] 步骤S950 :根据所述电机在不同工作模式下的运行控制，获得相应的测试结果。 此外，可以利用先前测试时设定参数而生成的文件执行导入操作，以便于对测试参数进行 快速设定，而且也助于相关人员能够根据相同的测试参数，对所获得的测试结果加以分析， 从而提1?测试效率。
[0051] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人 员，在不脱离本发明的测试设备及测试方法的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改 进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种便携式电机带旋变运动控制的测试设备，包括一测试台，其特征在于，在所述测 试台内设有一 DSP处理器，所述DSP处理器通过一步进电机控制器与电机相连，同时所述 DSP处理器分别与一双通道旋转变压器、一温度采集模块以及一相电压相电流采集模块相 连；所述DSP处理器用以通过步进电机控制器对所述电机进行控制；所述双通道旋转变压 器与所述电机相连，用以测量所述电机的角位置和角速度，并且传送至所述DSP处理器；所 述温度采集模块与所述电机相连，用以采集所述电机的温度，并且传送至所述DSP处理器； 所述相电压相电流采集模块包括一相电压采集单元和一相电流采集单元，所述相电压采集 单元与所述电机相连，用以采集所述电机的相电压，并且传送至所述DSP处理器，进而所述 DSP处理器根据相电压信息进一步调整电机运行，所述相电流采集单元与所述电机相连，用 以采集所述电机的相电流，并且传送至所述DSP处理器，进而所述DSP处理器根据相电流信 息进一步调整电机运行；所述温度采集模块与所述电机相连，用以采集所述电机的温度，并 且传送至所述DSP处理器。
2. 根据权利要求1所述的便携式电机带旋变运动控制的测试设备，其特征在于，所述 测试台包括一 PC104主机板和一与所述PC104主机板相连的DSP控制板，在所述PC104主 机板上设有一人机交互控制单元，用于进行人机交互控制；在所述DSP控制板上设置有所 述DSP处理器。
3. 根据权利要求2所述的便携式电机带旋变运动控制的测试设备，其特征在于，所述 DSP处理器为TMS320F2812型处理芯片，包括一模数转换模块、一事件管理器、一 SPI接口以 及一并口；通过所述模数转换模块用以采集所述电机的相电流、相电压以及温度；通过所 述事件管理器用以生成一方波信号，进而驱动所述电机运行；通过所述SPI接口对所述步 进电机控制器进行配置；以及通过所述并口传送一旋变信号至所述双通道旋转变压器。
4. 根据权利要求1所述的便携式电机带旋变运动控制的测试设备，其特征在于，所述 步进电机控制器包括一 TMC262电机驱动芯片，用以接收所述DSP处理器所传送的方波信 号，对所述电机进行驱动控制。
5. 根据权利要求4所述的便携式电机带旋变运动控制的测试设备，其特征在于，所述 步进电机控制器进一步包括主备绕组切换电路，在所述主备绕组切换电路中设有光电耦合 器、与所述光电耦合器相连且包括达林顿管的继电器驱动电路以及与所述继电器驱动电路 相连的继电器。
6. 根据权利要求1所述的便携式电机带旋变运动控制的测试设备，其特征在于，所述 双通道旋转变压器包括多个AD2S1210信号解码芯片，用以测量所述电机的角位置和角速 度；所述AD2S1210信号解码芯片包括集成式可编程正弦波振荡器，同时所述AD2S1210信号 解码芯片与一励磁输出缓冲电路电连接。
7. 根据权利要求1所述的便携式电机带旋变运动控制的测试设备，其特征在于，所述 相电压采集单元包括一 IS0124隔离放大器，用以对采样的相电压进行隔离放大，并且传送 至所述DSP处理器。
8. 根据权利要求1所述的便携式电机带旋变运动控制的测试设备，其特征在于，所述 相电流采集单元包括一 HCPL-7800A隔离放大器，用以对采样的相电流进行隔离放大，并且 传送至所述DSP处理器。
9. 根据权利要求1所述的便携式电机带旋变运动控制的测试设备，其特征在于，所述 温度采集模块包括温度采集接口、分压电路、多路模拟开关以及低通滤波器且依次连接，并 且连接至所述DSP处理器的模数转换模块。
10. -种采用权利要求1所述的便携式电机带旋变运动控制的测试设备的测试方法， 其特征在于，包括以下步骤： (1) 将测试台分别和与电机相连的步进电机控制器、双通道旋转变压器、温度采集模块 及相电压相电流采集模块相连； (2) 开启所述测试台并进行上电自检； (3) 通过所述测试台进行预定参数的设置； (4) 通过所述测试台选择工作模式并且设定相应工作模式下的参数，以实现所述电机 在相应工作模式下的运行控制； (5) 根据所述电机在不同工作模式下的运行控制，获得相应的测试结果。
【文档编号】G01R31/34GK104155605SQ201410353687
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】孙建芳, 姚海东, 姜永强, 周丹 申请人:上海镭隆科技发展有限公司