一种直流风扇测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种直流风扇测试系统，包括直流风扇、与直流风扇连接并用于测试直流风扇电气特性的测试装置、与测试装置连接的PC机，以及用于给测试装置供电的直流电源；测试装置包括功能单元、与功能单元连接的微控制器和与微控制器连接的通信电路，功能单元包括FG测量模块和电流测量模块，FG测量模块与直流风扇和微控制器连接，电流测量模块分别与直流风扇、直流电源和微控制器连接，微控制器接收FG测量模块测量的风扇FG信号以及直流测量模块测量的风扇电流信号，并对其进行处理后得到风扇转速信号。实施本实用新型的直流风扇测试系统，具有以下有益效果：能测试带FG信号和不带FG信号的直流风扇、能对电流波形进行数据分析。
【专利说明】—种直流风扇测试系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测试领域，特别涉及一种直流风扇测试系统。
【背景技术】
[0002]直流风扇测试装置是用来测试直流风扇电气特性、对直流风扇进行控制的装置，传统的直流风扇测试装置通过RS232或者RS485通信方式与电脑、人机进行通信，把所有数据显示在显示设备上，传统的直流风扇测试装置在对直流风扇进行转速测试时，只能测试带FG信号的直流风扇，不能测试其他非FG信号的直流风扇，此外，现有的直流风扇测试装置不能对电流的波形进行数据分析。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述只能测试带FG信号的直流风扇、不能对电流波形进行数据分析的缺陷，提供一种能测试带FG信号和不带FG信号的直流风扇、能对电流波形进行数据分析的直流风扇测试系统。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种直流风扇测试系统，包括直流风扇、与所述直流风扇连接并用于测试直流风扇电气特性的测试装置、与所述测试装置连接的PC机，以及与所述测试装置连接、用于给所述测试装置供电的直流电源；所述测试装置包括功能单元、与所述功能单元连接的微控制器和与所述微控制器连接的通信电路，所述功能单元包括FG测量模块和电流测量模块，所述FG测量模块分别与所述直流风扇和微控制器连接，所述电流测量模块分别与所述直流风扇、直流电源和微控制器连接，所述微控制器接收所述FG测量模块测量的风扇FG信号以及直流测量模块测量的风扇电流信号，并对其进行处理后得到风扇转速信号。
[0005]在本实用新型所述的直流风扇测试系统中，所述电流测量模块包括正采样端和负采样端，所述正采样端和负采样端分别通过第一继电器与所述直流风扇的正极和负极连接，所述直流风扇的正极还通过正端取样电阻与所述直流电源的正极连接，所述直流风扇的负极还通过负端取样电阻与所述直流电源的负极连接，所述电流测量模块通过所述第一继电器的切换选择正端采样或负端采样。
[0006]在本实用新型所述的直流风扇测试系统中，所述直流风扇为二线直流风扇或三线直流风扇或四线直流风扇或FANTRAY直流风扇或通信直流风扇。
[0007]在本实用新型所述的直流风扇测试系统中，所述功能单元还包括可调电源模块，所述可调电源模块分别与所述电流测量模块和微控制器连接，所述FG测量模块通过第二继电器分别与所述可调电源模块和直流电源的正极连接。
[0008]在本实用新型所述的直流风扇测试系统中，所述FG模块通过第三继电器分别与一个内部电阻和一个外部电阻连接。
[0009]在本实用新型所述的直流风扇测试系统中，所述功能单元还包括与所述微控制器连接的电压测量模块，所述电压测量模块的一端与所述直流风扇的负极连接，所述电压测量模块的一端还依次通过第十二电阻和第十一电阻接所述直流风扇的正极，所述电压测量模块的另一端还分别连接所述第十一电阻和第十二电阻。
[0010]在本实用新型所述的直流风扇测试系统中，所述功能单元还包括PWM通信控制模块和PWM电压调节模块，所述PWM通信控制模块分别与所述微控制器和直流风扇连接，所述微控制器通过控制所述PWM电压调节模块来控制PWM电压的输出方式，所述PWM电压调节模块分别与所述微控制器和PWM通信控制模块连接，所述微控制器通过控制所述PWM通信控制模块的输出方式来控制所述通信直流风扇。
[0011]在本实用新型所述的直流风扇测试系统中，所述测试装置还包括多个与所述微控制器连接的功能单元，所述系统还包括多个其数量与所述功能单元的数量对应、并与对应位置的功能单元连接的直流风扇和直流电源。
[0012]在本实用新型所述的直流风扇测试系统中，所述系统还包括多个测试装置，所述多个测试装置通过RS485进行通信。
[0013]在本实用新型所述的直流风扇测试系统中，所述通信电路的通信方式为RS232、RS485、PC1、以太网、USB2.0 或 USB3.0。
[0014]实施本实用新型的直流风扇测试系统，具有以下有益效果:由于使用FG测量模块测量风扇FG信号，使用直流测量模块测量风扇电流信号，微控制器接收FG测量模块测量的风扇FG信号以及直流测量模块测量的风扇电流信号后，对其进行处理后得到风扇转速信号，所以其能测试带FG信号和不带FG信号的直流风扇、能对电流波形进行数据分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为传统直流风扇测试装置的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型直流风扇测试系统一个实施例中的结构示意图；
[0018]图3为所述实施例中电流测量的示意图；
[0019]图4为所述实施例中测量FG信号时上拉电压的选择方式不意图；
[0020]图5为所述实施例中测量FG信号时上拉电阻的选择方式示意图；
[0021]图6为所述实施例中PWM控制的示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]图1为传统的直流风扇测试装置的结构示意图。在本实用新型直流风扇测试系统实施例中，其直流风扇测试系统的结构示意图如图2所示。图2中，该直流风扇测试系统包括直流风扇1、测试装置2、PC机3和直流电源4，其中，测试装置2与直流风扇I连接并用于测试直流风扇电气特性，PC机3与测试装置2连接，直流电源4与测试装置2连接、用于给测试装置2供电，值得一提的是，直流风扇I的电气特性包括转速、电流、电压和FG信号等。本实施例中，测试装置2包括功能单元21、微控制器22和通信电路23，微控制器22与功能单元21连接，通信电路23与微控制器22连接，功能单元21包括FG测量模块211和电流测量模块212，FG测量模块211分别与直流风扇I和微控制器22连接，电流测量模块212分别与直流风扇1、直流电源4和微控制器22连接，FG测量模块211测量直流风扇I的FG信号，直流测量模块212测量直流风扇I的电流信号，微控制器22接收FG测量模块211测量的风扇FG信号以及直流测量模块测量212测量的风扇电流信号，并对其进行处理后得到风扇转速信号，具体就是微控制器22接收FG信号和电流信号后，对其进行分析计算得到风扇转速。传统的直流风扇测试装置只能测试带FG信号的直流风扇，不能对电流的波形进行数据分析，与传统的直流风扇测试装置相比，该直流风扇测试系统可对电流波形进行数据分析，并能得到转速信号，所以也可以测试不带FG信号的直流风扇的转速。
[0024]本实施例中，测试装置2还包括多个与微控制器22连接的功能单元，该系统还包括多个其数量与功能单元的数量对应、并与对应位置的功能单元连接的直流风扇和直流电源。该系统还包括多个测试装置，上述多个测试装置通过其RS485通信电路进行通信。本实施例中功能单元的数量、直流风扇的数量、直流电源的数量和测试装置的数量均为四个，为了方便描述，将四个测试装置依次称为第一测试装置2、第二测试装置11、第三测试装置12和第四测试装置13 ;将四个功能单元依次称为第一功能单元21、第二功能单元24、第三功能单元25和第四功能单元26 ;将四个直流风扇依次称为第一直流风扇1、第二直流风扇
2、第三直流风扇7和第四直流风扇9 ;将四个直流电源依次称为第一直流单元4、第二直流电源6、第三直流电源8和第四直流电源10。值得一提的是，前述直流风扇1、测试装置2、直流电源4依次指的是第一直流风扇1、第一测试装置2、第一直流电源4。现有直流风扇测试装置一般只能测试一个产品，本系统由于内部各个模块都有四个，所以能同时测试四个产品，每个模块都由微控制器独立控制，能测试四个相同的产品或者四个不同的产品，对产品测试可以任意选择；对于传统的直流风扇测试装置来说，测试装置与测试装置之间是无法相互通信的，与传统的直流风扇测试装置相比，本本实施例中的测试装置相互之间可以通过装置上的RS485相互通信的，这样通过测试装置之间的通信，测试产品的数量也可以成倍增加。
[0025]图3为本实施例中电流测量的示意图，图3中，电流测量模块212包括正采样端ISl+和负采样端IS1-，正采样端ISl+和负采样端ISl-分别通过第一继电器IS RLYl与直流风扇的正极V+和负极V-连接，直流风扇的正极V+还通过正端取样电阻ISRl与直流电源的正极Vl+连接，直流风扇的负极V-还通过负端取样电阻ISR2与直流电源的负极Vl-连接，电流测量模块212通过第一继电器IS RLYl的切换选择正端采样或负端采样。传统的直流风扇的电流测试为单一的负端采样(如图1电流采集，电流采集第三电阻R3设置在直流风扇供电的负极)，微控制器只能简单读取电流值。与现有技术相比，本实施例中的电流测量模块212通过第一继电器IS RLYl切换测试电路模块，可以任意选择负端采样或者正端采样测量方式，微控制器能对电流进行波形分析，从而得到电流突波、电流峰峰值和转速等参数。因此，本系统可以测试两线直流风扇、三线直流风扇和四线直流风扇等所有的直流风扇。
[0026]传统的直流风扇装置的电压测试点放在测试装置内(如图1中的电压采集)，这样只能测试到经过测试装置内部的电压，该电压不一定与直流风扇的电压相同。本实施例中，功能单元21还包括与微控制器22连接的电压测量模块214，电压测量模块214的一端与直流风扇的负极V-连接，电压测量模块214的一端还依次通过第十二电阻R12和第十一电阻Rll接直流风扇的正极V+，电压测量模块214的另一端还分别连接第十一电阻Rll和第十二电阻R12。与传统的直流风扇测试装置相比，本实施例中，将电压测试点外接放置在直流风扇I供电的地方(如图2中的电压采集)，这样就能准确得到直流风扇I的电压；微控制器22能对电压波形进行分析，得到电压突波和电压峰峰值等参数。
[0027]图4为本实施例中测量FG信号时上拉电压的选择方式示意图；图5为本实施例中测量FG信号时上拉电阻的选择方式示意图；本实施例中，功能单元21 (第一功能单元21)还包括可调电源模块213，可调电源模块213分别与电流测量模块212和微控制器22连接，FG测量模块211通过第二继电器FO RLY5分别与可调电源模块213和直流电源的正极Vl+连接。传统的直流风扇装置的FG测试点放在测试装置内，在FG信号上与直流风扇供电V+之间接一个上拉电阻(如图1中的R4)为FG信号提供驱动电压。与传统的直流风扇测试装置相比，本系统对驱动电压提供了多组选择(如图4)，在上拉电压上可以提供两种模式:直流风扇的供电电压VI+，或能通过微控制器23控制的一个可调电源模块213。这样可增加上拉电压选择的灵活性。
[0028]本实施例中，FG模块211通过第三继电器FO RLY2分别与一个内部电阻和一个外部电阻连接。也就是说，本实施例中，对FG上拉电阻提供了多组选择(如图5)，在上拉电阻的选择上，提供了两种模式:内部电阻上拉到驱动电压上，或通过端子外接一个电阻上拉到驱动电压上。这样可增加上拉电阻选择的灵活性。
[0029]本实施例中，功能单元21还包括PWM通信控制模块215和PWM电压调节模块216，PWM通信控制模块215分别与微控制器22和直流风扇I连接，微控制器22通过控制PWM电压调节模块216来控制PWM电压的输出方式，PWM电压调节模块216分别与微控制器22和PWM通信控制模块215连接，微控制器22通过控制PWM通信控制模块215的输出方式来控制通信直流风扇。传统的直流风扇测试装置的PWM控制方式，是通过手动调节PWM电压和通信控制PWM频率、占空比的(如图1中的PWM模块)。图6为本实施例中PWM控制的示意图，与传统的直流风扇测试装置相比，本系统把手动调节PWM电压的方式变成由微控制器22控制的PWM电压输出的方式，让PWM信号的频率、电压、占空同时由微控制器22控制方式(如图2中的PWM通信控制模块215以及如图6);在PWM通信控制模块215上，通过微控制器22改变输出方式，可以输出通信指令，这样就可以控制带通信功能的直流风扇，PWM-Ctrll的控制方式由微控制器22完成。因此本系统可以控制带有通信方式和PWM的所有直流风扇。本实施例中的直流风扇为二线直流风扇或三线直流风扇或四线直流风扇或FANTRAY直流风扇或通信直流风扇。这样由于通过微控制器22控制让PWM通信控制模块215输出不同的信号来实现各种功能，从而减少装置硬件，降低成本。
[0030]传统的直流风扇测试装置的通信方式通过RS232或者RS485与PC机通信，与传统的直流风扇测试装置相比，本装置系统的通信方式比较多样化，通信电路23的通信方式为RS232、RS485、PC1、以太网、USB2.0或USB3.0。通信方式的多样化使与PC机3相连时可以有更多的选择。
[0031]总之，在本实施例中，该直流风扇测试系统能测试各种直流风扇，同时对四个直流风扇的转速、电流、电压、FG信号进行测试，并对直流风扇进行控制。测试装置通过各种常用通信方式与PC机、人机进行通信，并把所有数据显示在显示设备上。本系统的微控制器22通过内部程序对各种函数的应用，对电流和电压这些数据分析，得到各种参数，这样可减少硬件，降低成本。通过微控制器22内部的MCU芯片的控制，增加了类似功能模块的通用性，增加功能的同时不增加电路模块，减少了功耗，比同类产品减少功耗10%?30%。通过第一继电器IS RLYl切换测试电路模块，可以任意选择负端采样或者正端采样测量方式，这样就能满足对特殊风扇的测试，如共负的FANTRAY直流风扇(两个或者多个风扇组成的一组风扇)。
[0032]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种直流风扇测试系统，其特征在于，包括直流风扇、与所述直流风扇连接并用于测试直流风扇电气特性的测试装置、与所述测试装置连接的PC机，以及与所述测试装置连接、用于给所述测试装置供电的直流电源；所述测试装置包括功能单元、与所述功能单元连接的微控制器和与所述微控制器连接的通信电路，所述功能单元包括FG测量模块和电流测量模块，所述FG测量模块分别与所述直流风扇和微控制器连接，所述电流测量模块分别与所述直流风扇、直流电源和微控制器连接，所述微控制器接收所述FG测量模块测量的风扇FG信号以及直流测量模块测量的风扇电流信号，并对其进行处理后得到风扇转速信号。
2.根据权利要求1所述的直流风扇测试系统，其特征在于，所述电流测量模块包括正采样端和负采样端，所述正采样端和负采样端分别通过第一继电器与所述直流风扇的正极和负极连接，所述直流风扇的正极还通过正端取样电阻与所述直流电源的正极连接，所述直流风扇的负极还通过负端取样电阻与所述直流电源的负极连接，所述电流测量模块通过所述第一继电器的切换选择正端采样或负端采样。
3.根据权利要求2所述的直流风扇测试系统，其特征在于，所述直流风扇为二线直流风扇或三线直流风扇或四线直流风扇或FANTRAY直流风扇或通信直流风扇。
4.根据权利要求3所述的直流风扇测试系统，其特征在于，所述功能单元还包括可调电源模块，所述可调电源模块分别与所述电流测量模块和微控制器连接，所述FG测量模块通过第二继电器分别与所述可调电源模块和直流电源的正极连接。
5.根据权利要求3所述的直流风扇测试系统，其特征在于，所述FG模块通过第三继电器分别与一个内部电阻和一个外部电阻连接。
6.根据权利要求4或5所述的直流风扇测试系统，其特征在于，所述功能单元还包括与所述微控制器连接的电压测量模块，所述电压测量模块的一端与所述直流风扇的负极连接，所述电压测量模块的一端还依次通过第十二电阻和第十一电阻接所述直流风扇的正极，所述电压测量模块的另一端还分别连接所述第十一电阻和第十二电阻。
7.根据权利要求6所述的直流风扇测试系统，其特征在于，所述功能单元还包括PWM通信控制模块和PWM电压调节模块，所述PWM通信控制模块分别与所述微控制器和直流风扇连接，所述微控制器通过控制所述PWM电压调节模块来控制PWM电压的输出方式，所述PWM电压调节模块分别与所述微控制器和PWM通信控制模块连接，所述微控制器通过控制所述PWM通信控制模块的输出方式来控制所述通信直流风扇。
8.根据权利要求1所述的直流风扇测试系统，其特征在于，所述测试装置还包括多个与所述微控制器连接的功能单元，所述系统还包括多个其数量与所述功能单元的数量对应、并与对应位置的功能单元连接的直流风扇和直流电源。
9.根据权利要求8所述的直流风扇测试系统，其特征在于，所述系统还包括多个测试装置，所述多个测试装置通过RS485进行通信。
10.根据权利要求9所述的直流风扇测试系统，其特征在于，所述通信电路的通信方式为 RS232、RS485、PC1、以太网、USB2.0 或 USB3.0。
【文档编号】G01R19/00GK203857984SQ201420164098
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】丁艳玲, 吴磊 申请人:东莞市卓茂仪器有限公司