电机数据监测系统的制作方法

本实用新型属于采集电路技术领域，尤其涉及一种电机数据监测系统。

背景技术：

电机，俗称马达，是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电动机广泛应用于各种控制系统中，其能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量，拖动被控制元件，从而达到控制目的。

为了保证电机的正常使用，故电机使用前均需要检查电机的外表有无裂纹以及各紧固螺钉及零件是否齐全；在使用过程中，同样需要监测其工作状态，以及长时间使用后也需要定期检查有无损坏。但是，目前对于电机工作状态时的监测只能依靠人工观察，或者在电机发生故障至停机时才会被人为发现，此时电机已经损坏，也已经产生了较大的损失，这种人工监测电机工作状态易导致监测效率低、不能及时发现电机故障的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电机数据监测系统，旨在解决现有技术因人工监测电机工作状态导致的不能及时发现电机故障、及检测效率低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种电机数据监测系统，与外部信息接收平台连接，所述外部信息接收平台用于接收所述电机数据监测系统发送的电机数据信息，所述电机数据监测系统包括电源供电电路、数据采集电路、主控电路和蓝牙通信电路；所述电源供电电路分别与所述数据采集电路、所述主控电路和所述蓝牙通信电路连接；所述数据采集电路还与所述主控电路连接，并用于将采集到的电机数据信息发送至所述主控电路；所述主控电路还与所述蓝牙通信电路连接，所述蓝牙通信电路与所述外部信息接收平台通信连接；所述主控电路用于将所述数据采集电路发送的电机数据信息通过所述蓝牙通信电路发送至所述外部信息接收平台。

可选地，所述主控电路包括主控芯片和外挂flash电路；所述主控芯片分别与所述电源供电电路、所述数据采集电路和所述蓝牙通信电路连接，所述外挂flash电路与所述主控芯片连接。

可选地，所述外挂flash电路包括存储器芯片和第二十三电阻；所述存储器芯片的第一引脚与所述主控芯片的第三十一引脚连接，所述存储器芯片的第二引脚与所述主控芯片的第二十九引脚连接，所述存储器芯片的第六引脚与所述主控芯片的第三十引脚连接，所述存储器芯片的第五引脚与所述主控芯片的第二十八引脚连接；所述存储器芯片的第一引脚还与所述第二十三电阻串联后与所述电源供电电路连接，所述电源供电电路还分别与所述存储器芯片的第三引脚、第八引脚和第七引脚连接，所述存储器芯片的第四引脚接地。

可选地，所述数据采集电路包括振动监测电路、磁场监测电路和温度监测电路；所述振动监测电路、所述磁场监测电路和所述温度监测电路均与所述主控芯片连接。

可选地，所述振动监测电路包括加速度计芯片、第十七电阻和第十八电阻；所述加速度计芯片的第一引脚、第六引脚和第七引脚均与所述电源供电电路连接，所述加速度计芯片的第十三引脚串联所述第十八电阻后与所述电源供电电路连接，所述加速度计芯片的第十三引脚还与所述主控芯片的第一引脚连接，所述加速度计芯片的第十四引脚串联所述第十七电阻后与所述电源供电电路连接，所述加速度计芯片的第十四引脚还与所述主控芯片的第二引脚连接，所述加速度计芯片的第八引脚与所述主控芯片的第三引脚连接，所述加速度计芯片的第九引脚与所述主控芯片的第四引脚连接；所述加速度计芯片的第二引脚、第四引脚、第五引脚和第十二引脚均接地。

可选地，所述磁场监测电路包括线性传感器芯片、第二十一电容、第十九电阻、第二十五电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第二十七电阻和第二十九电阻；所述线性传感器芯片的第一引脚与所述电源供电电路连接，所述线性传感器芯片的第四引脚接地，所述线性传感器芯片的第一引脚和所述线性传感器芯片的第四引脚之间还连接所述第二十一电容；所述线性传感器芯片的第三引脚与所述第十九电阻的一端连接，所述第十九电阻的另一端与一第一运算放大器的正极输入端连接，所述线性传感器芯片的第四引脚与所述第二十五电阻的一端连接，所述第二十五电阻的另一端与所述第一运算放大器的负极输入端连接，所述第一运算放大器的负极输入端还串联所述第二十一电阻后与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的输出端串联所述第二十二电阻后与所述主控芯片的第三十三引脚连接；所述线性传感器芯片的第三引脚还与所述第三十电阻的一端连接，所述第三十电阻的另一端还与一第二运算放大器的正极输入端连接，所述线性传感器芯片的第四引脚还与所述第三十一电阻的一端连接，所述第三十一电阻的另一端与所述第二运算放大器的负极输入端连接，所述第二运算放大器的负极输入端串联所述第二十七电阻与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端还串联所述第二十九电阻后与所述主控芯片的第三十四引脚连接。

可选地，所述温度监测电路包括温度传感器芯片；所述温度传感器芯片的第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚均与所述电源供电电路连接，所述温度传感器芯片的第一引脚与所述主控芯片的第一引脚连接，所述温度传感器芯片的第二引脚与所述主控芯片的第二引脚连接，所述温度传感器芯片的第四引脚接地。

可选地，所述蓝牙通信电路包括蓝牙芯片；所述蓝牙芯片的第二十四引脚与所述主控芯片的第四十九引脚连接，所述蓝牙芯片的第二十五引脚与所述主控芯片的第五十引脚连接，所述蓝牙芯片的第十六引脚与所述主控芯片的第六十三引脚连接，所述蓝牙芯片的第十七引脚与所述主控芯片的第六十四引脚连接。

可选地，所述电机数据监测系统还包括实时时钟电路，所述实时时钟电路包括时钟芯片、第七电阻和晶振；所述时钟芯片的第八引脚与所述电源供电电路连接，所述时钟芯片的第三引脚串联所述第七电阻后与所述电源供电电路连接，所述时钟芯片的第一引脚与所述晶振的一端连接，所述晶振的另一端与所述时钟芯片的第二引脚连接，所述时钟芯片的第五引脚与所述主控芯片的第十三引脚连接，所述时钟芯片的第六引脚与所述主控芯片的第十四引脚连接；所述时钟芯片的第四引脚接地。

可选地，所述电机数据监测系统还包括电量检测电路，所述电量监测电路包括第八电阻、第二十四电容、第九电阻和第十电阻；所述第八电阻的一端与所述电源供电电路连接，所述第八电阻的另一端分别与所述第二十四电容、所述第九电阻和所述第十电阻连接，所述第二十四电容的另一端接地，所述第九电阻的另一端接地，所述第十电阻的另一端与所述主控芯片的第三十二引脚连接。

本实用新型实施例提供的电机数据监测系统中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：本实用新型中通过设置所述数据采集电路、所述主控电路和所述蓝牙通信电路，使得所述数据采集电路监测电机的工作状态，并获得电机数据信息，再将电机数据信息发送至所述主控电路，所述主控电路再通过所述蓝牙通信电路将电机数据信息发送至所述外部信息接收平台，如此，代替了现有技术中人工监测电机工作状态信息，高效快速，能够及时的将电机的工作状态监测并发送出去，以便用户通过所述外部信息接收平台及时了解电机的工作状态，提高了监测效率，具有极高的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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。

图1为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的应用场景图；

图2为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的电路原理图图；

图3为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的电路框图；

图4为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的电源供电电路的原理图；

图5为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的主控电路的原理图；

图6为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的振动监测电路的原理图；

图7为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的磁场监测电路的原理图；

图8为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的温度监测电路的原理图；

图9为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的蓝牙通信电路的原理图；

图10为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的实时时钟电路的原理图；

图11为本实用新型实施例提供的电机数据监测系统的电量检测电路的原理图。

其中，图中各附图标记：

电机数据监测系统100，外部信息接收平台200，电源供电电路300，电池组310，数据采集电路400，振动监测电路410，磁场监测电路420，温度监测电路430，主控电路500，外挂flash电路510，蓝牙通信电路600，实时时钟电路700，电量检测电路800。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的一个实施例中，如图1-图3所示，提供一种电机数据监测系统100，与外部信息接收平台200连接，所述外部信息接收平台200用于接收所述电机数据监测系统100发送的电机数据信息，所述电机数据监测系统100包括电源供电电路300、数据采集电路400、主控电路500和蓝牙通信电路600；所述电源供电电路300分别与所述数据采集电路400、所述主控电路500和所述蓝牙通信电路600连接；所述数据采集电路400还与所述主控电路500连接，并用于将采集到的电机数据信息发送至所述主控电路500；所述主控电路500还与所述蓝牙通信电路600连接，所述蓝牙通信电路600与所述外部信息接收平台200通信连接；所述主控电路500用于将所述数据采集电路400发送的电机数据信息400通过所述蓝牙通信电路600发送至所述外部信息接收平台200。

本实用新型中通过设置所述数据采集电路400、所述主控电路500和所述蓝牙通信电路600，使得所述数据采集电路400监测电机的工作状态，并获得电机数据信息，再将电机数据信息发送至所述主控电路500，所述主控电路500再通过所述蓝牙通信电路600将电机数据信息发送至所述外部信息接收平台200，如此，代替了现有技术中人工监测电机工作状态信息，高效快速，能够及时的将电机的工作状态监测并发送出去，以便用户通过所述外部信息接收平台200及时了解电机的工作状态，提高了监测效率，具有极高的实用性。

具体地，如图1所示，所述外部信息接收平台200为现有技术中的手机app210或者云端220。其中，所述手机app210用于接收所述电机数据信息，以便于使用者能够及时获取电机的工作状态。具体地，本实施例中所述云端220为阿里云，通过阿里云能够将数据信息储存，以便于后续工作人员根据所述电机数据信息对电机的工作状态进行分析。储存于阿里云的信息能够被厂商和用户获得，一方面便于用户查看电机工作状态信息，另一方面也便于厂商及时从电机数据信息中分析电机损坏的原因，以更好的为用户提供更优质的服务。

需要说明的是，所述外部信息接收平台200也可以根据实际需求由本领域技术人员设置成其他凭条，对此，本实用新型不做具体限定。此外，所述外部信息接收平台200为现有技术中成型且成熟的技术，且所述外部信息接收平台200并非本申请所要保护的重点，故对于所述外部信息接收平台200如何设置及其详细工作原理，本申请不再赘述。

具体地，参照图4，所述电源供电电路300包括电池组310、拨动开关sw1、升压芯片u3。所述电池组310的输出端与所述拨动开关sw1的输入端连接，所述拨动开关sw1的输出端与所述升压芯片u3的第七引脚连接，所述升压芯片u3的第二引脚接地，所述升压芯片u3的第五引脚为供电端vcc，所述升压芯片u3的第十个引脚与所述主控电路连接。本实施例中，所述升压芯片u3的型号优选为tps60210。

进一步地，所述电池组310包括多个并联连接的锰锂干电池，各所述锰锂干电池的的负极均接地，各所述锰锂干电池的正极均与所述拨动开关sw1的输入端连接。本实施例中，所述锰锂干电池的数量为四个，标号分别为b1、b2、b3和b4。开启所述电源供电电路时，拨动所述拨动开关sw1，所述升压芯片u3的第五引脚输出3.3v直流电压，即所述供电端vcc输出的电压为3.3v。

在本实用新型的另一个实施例中，如图5所示，所述主控电路500包括主控芯片u5和外挂flash电路510。所述主控芯片u5分别与所述电源供电电路300、所述数据采集电路400和所述蓝牙通信电路600连接，具体地，所述主控芯片u5的第七引脚、第二十六引脚和第五十五引脚均与所述供电端vcc连接，所述主控芯片u5的第十八引脚还有所述升压芯片u3的第十引脚连接。所述外挂flash电路510与所述主控芯片u5连接。

具体地，所述外挂flash电路510包括存储器芯片u7和第二十三电阻r23；所述存储器芯片u7的第一引脚与所述主控芯片u5的第三十一引脚连接，所述存储器芯片u7的第二引脚与所述主控芯片u5的第二十九引脚连接，所述存储器芯片u7的第六引脚与所述主控芯片u5的第三十引脚连接，所述存储器芯片u7的第五引脚与所述主控芯片u5的第二十八引脚连接；所述存储器芯片u7的第一引脚还与所述第二十三电阻r23串联后与所述电源供电电路300连接，具体地，所述第二十三电阻r23与所述供电端vcc连接，所述电源供电电路300还分别与所述存储器芯片u7的第三引脚、第八引脚和第七引脚连接，即所述供电端vcc还分别与所述存储器芯片u7的第三引脚、第八引脚和第七引脚连接，所述存储器芯片u7的第四引脚接地。其中，所述数据采集电路400采集到的所述电机数据信息可以储存在所述外挂flash电路510中的所述存储器芯片u7中，从而扩展了整个所述电机数据采集系统100的数据储存量。所述存储器芯片u7的型号优选为w25q128fvsig。

在本实用新型的另一个实施例中，如图1、图2和图6-图8所示，所述数据采集电路400包括振动监测电路410、磁场监测电路420和温度监测电路430。所述振动监测电路410、所述磁场监测电路420和所述温度监测电路430均与所述主控芯片u5连接。

具体地，如图6所示，所述振动监测电路410包括加速度计芯片u4、第十七电阻r17和第十八电阻r18；所述加速度计芯片u4的第一引脚、第六引脚和第七引脚均与所述电源供电电路300连接，具体地，所述加速度计芯片u4的第一引脚、第六引脚和第七引脚均与所述供电端vcc连接。所述加速度计芯片u4的第十三引脚串联所述第十八电阻r18后与所述电源供电电路300连接，所述加速度计芯片u4的第十三引脚还与所述主控芯片u5的第一引脚连接，所述加速度计芯片u4的第十四引脚串联所述第十七电阻r17后与所述电源供电电路300连接，所述加速度计芯片u4的第十四引脚还与所述主控芯片u5的第二引脚连接，所述加速度计芯片u4的第八引脚与所述主控芯片u5的第三引脚连接，所述加速度计芯片u4的第九引脚与所述主控芯片u5的第四引脚连接；所述加速度计芯片u4的第二引脚、第四引脚、第五引脚和第十二引脚均接地。本实施例中，所述加速度计芯片u4的型号优选为adxl345b。所述加速度计芯片u4通过检测电机的振动信息，并发送至所述主控芯片u5。

具体地，如图7所示，所述磁场监测电路420包括线性传感器芯片u8、第二十一电容c21、第十九电阻r19、第二十五电阻r25、第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第三十电阻r30、第三十一电阻r31、第二十七电阻r27和第二十九电阻r29；所述线性传感器芯片u8的第一引脚与所述电源供电电路300连接，具体地，所述线性传感器芯片u8的第一引脚与所述供电端vcc连接。所述线性传感器芯片u8的第四引脚接地，所述线性传感器芯片u8的第一引脚和所述线性传感器芯片u8的第四引脚之间还连接所述第二十一电容c21；所述线性传感器芯片u8的第三引脚与所述第十九电阻r19的一端连接，所述第十九电阻r19的另一端与一第一运算放大器u9a的正极输入端连接，所述线性传感器芯片u8的第四引脚与所述第二十五电阻r25的一端连接，所述第二十五电阻r25的另一端与所述第一运算放大器u9a的负极输入端连接，所述第一运算放大器u9a的负极输入端还串联所述第二十一电阻r21后与所述第一运算放大器u9a的输出端连接，所述第一运算放大器u9a的输出端串联所述第二十二电阻r22后与所述主控芯片u5的第三十三引脚连接；所述线性传感器芯片u8的第三引脚还与所述第三十电阻r30的一端连接，所述第三十电阻r30的另一端还与一第二运算放大器u9b的正极输入端连接，所述线性传感器芯片u8的第四引脚还与所述第三十一电阻r31的一端连接，所述第三十一电阻r31的另一端与所述第二运算放大器u9b的负极输入端连接，所述第二运算放大器u9b的负极输入端串联所述第二十七电阻r27与所述第二运算放大器u9b的输出端连接，所述第二运算放大器u9b的输出端还串联所述第二十九电阻r29后与所述主控芯片u5的第三十四引脚连接。本实施例中，所述线性传感器芯片u8的型号优选为tmr2001。tmr2001采用了一个独特的推挽式惠斯通全桥结构设计，包含四非屏蔽高灵敏度tmr传感器元件。当外加磁场沿平行于传敏方向变化时，惠斯通全桥提供差分电压输出并且该输出具有良好的温度稳定性。如此，通过所述线性传感器芯片u8检测电机的磁场变化，在经过所述第一运算放大器u9a和所述第二运算放大器u9b的放大，将电机的磁场信息发送至主控芯片u5。所述第一运算放大器u9a和所述第二运算放大器u9b的型号优选为opa1349a。

在本实用新型的另一个实施例中，如图8所示，所述温度监测电路430包括温度传感器芯片u1；所述温度传感器芯片u1的第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚均与所述电源供电电路300连接，具体地，所述温度传感器芯片u1的第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚均与所述供电端vcc连接。所述温度传感器芯片u1的第一引脚与所述主控芯片u5的第一引脚连接，所述温度传感器芯片u1的第二引脚与所述主控芯片u5的第二引脚连接，所述温度传感器芯片u1的第四引脚接地。本实施例中，所述温度传感器芯片u1的型号优选为lm75。

在本实用新型的另一个实施例中，如图9所示，所述蓝牙通信电路600包括蓝牙芯片u6。所述蓝牙芯片u6的第二十四引脚与所述主控芯片u5的第四十九引脚连接，所述蓝牙芯片u6的第二十五引脚与所述主控芯片u5的第五十引脚连接，所述蓝牙芯片u6的第十六引脚与所述主控芯片u5的第六十三引脚连接，所述蓝牙芯片u6的第十七引脚与所述主控芯片u5的第六十四引脚连接。本实施例中，所述蓝牙芯片u6的型号优选为skb360。

在本实用新型的另一个实施例中，如图10所示，所述电机数据监测系统100还包括实时时钟电路700，所述实时时钟电路700包括时钟芯片u2、第七电阻r7和晶振y3；所述时钟芯片u2的第八引脚与所述电源供电电路300连接，具体地，所述时钟芯片u2的第八引脚与所述供电端vcc连接。所述时钟芯片u2的第三引脚串联所述第七电阻r7后与所述电源供电电路300连接，所述时钟芯片u2的第一引脚与所述晶振y3的一端连接，所述晶振y3的另一端与所述时钟芯片u2的第二引脚连接，所述时钟芯片u2的第五引脚与所述主控芯片u5的第十三引脚连接，所述时钟芯片u2的第六引脚与所述主控芯片u5的第十四引脚连接；所述时钟芯片u2的第四引脚接地。所述时钟芯片u2的型号优选为isl1208。

在本实用新型的另一个实施例中，如图11所示，所述电机数据监测系统100还包括电量检测电路800，所述电量监测电路800包括第八电阻r8、第二十四电容c24、第九电阻r9和第十电阻r10；所述第八电阻r8的一端与所述电源供电电路300连接，具体地，所述第八电阻r8的一端与所述供电端vcc连接。所述第八电阻r8的另一端分别与所述第二十四电容c24、所述第九电阻r9和所述第十电阻r10连接，所述第二十四电容c24的另一端接地，所述第九电阻r9的另一端接地，所述第十电阻r10的另一端与所述主控芯片u5的第三十二引脚连接。

所述电机数据采集系统的工作原理如下：

首先，参照图4，按压所述拨动开关sw1，所述电源供电电路300启动，所述供电端vcc输出3.3v直流电并为所述数据采集电路400、所述主控电路500和所述蓝牙通信电路600供电。接着，参照图6-图8，所述数据采集电路400上电启动后，所述振动监测电路410通过所述加速度计芯片u4监测并获取电机的振动状态信息，所述磁场监测电路420通过所述线性传感器芯片u8监测并获取电机的磁场状态信息，所述温度监测电路430通过所述温度传感器芯片u1监测并获取电机的温度信息。进一步地，参照图3-图5，所述数据采集电路400将采集到的电机数据信息发送至所述主控芯片u5，所述主控芯片u5将所述电机数据信息通过所述蓝牙通信电路600中的所述蓝牙芯片u6发送至外部信息接收平台200，从而完成对电机工作时的状态信息的检测、采集以及发送，进而通过各电路结构完成对所述电机工作状态的监测，节省人力，并且具有误差率低及监测效率高的优点。

需要说明的是，关于上述电路结构的控制部分，即软件编程部分，本领域技术人员根据本申请中所公开的硬件电路结构理应能够知晓如何编程以实现本申请中所需要实现的功能，且本申请中要保护的核心为硬件电路结构，故对于控制部分原理，本申请中同样不再赘述。此外，申请人对于上述电路结构的软件程序部分已申请了软件著作权，流水号为2019r11l1457191。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。