手持式怠速步进电机功能测试装置的制作方法

文档序号:25747483发布日期:2021-07-06 19:17阅读:105来源:国知局
手持式怠速步进电机功能测试装置的制作方法

1.本实用新型属于汽车电子检测技术领域,尤其是涉及一种手持式怠速步进电机功能测试装置。


背景技术:

2.随着汽车技术发展,越来越多的电子技术应用到了汽车上,汽车怠速控制步进电机主要用于配合发动机控制单元ecu来实现对发动机怠速时进行转速调节的装置。怠速步进电机故障是电喷车故障中比较常见的故障之一,且不同的车型,怠速步进电机绕组接线不尽相同,给检测判断造成不便。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的是针对上述问题,提供一种手持式怠速步进电机功能测试装置。
4.为达到上述目的,本实用新型采用了下列技术方案:
5.一种手持式怠速步进电机功能测试装置,包括为装置供电的电源输入及升压电路和微控制器,所述的微控制器连接有电机驱动电路和交互模块,所述的电机驱动电路具有用于连接待测电机的测试接口和连接于所述测试接口的绕组接线测量电路。
6.在上述的手持式怠速步进电机功能测试装置中,所述的电机驱动电路包括驱动芯片u1,所述的测试接口连接于所述驱动芯片u1的驱动端;
7.所述的绕组接线测量电路包括分别连接于所述微控制器和驱动芯片u1的绕组切换电路和线圈状态获取电路。
8.在上述的手持式怠速步进电机功能测试装置中,所述的绕组切换电路包括切换控制电路和由所述切换控制电路控制切换的切换开关,且所述切换控制电路的输入连接于所述的微控制器,切换开关连接在所述的测试接口和驱动芯片u1之间。
9.在上述的手持式怠速步进电机功能测试装置中,所述的测试接口包括分别用于连接待测电机a1、b1、c1、d1端的四个接线端子a、b、c、d,且接线端子a连接于驱动芯片u1的q11端,接线端子c连接于驱动芯片u1的q21端,接线端子b和接线端子d分别通过所述的切换开关连接于所述驱动芯片u1的q12端或q22端。
10.在上述的手持式怠速步进电机功能测试装置中,所述的切换控制电路包括三极管t1和继电器线圈k1a,所述三极管t1的基极连接于所述的微控制器,所述继电器线圈k1a连接在所述三极管t1的导通回路上;
11.所述的切换开关包括由所述继电器线圈k1a控制的触点开关k1b和触点开关k1c,且所述的接线端子b和接线端子d上均具有通过与触点开关k1b或触点开关k1c接触连接至驱动芯片u1q22端或q12端的触点。
12.在上述的手持式怠速步进电机功能测试装置中,所述的接线端子b上具有一个在继电器线圈k1a吸合时候与触点开关k1b接触以连接至驱动芯片u1q12端的触点和一个在继
电器线圈k1a断开时候与触点开关k1c接触以连接至驱动芯片u1q22端的触点;
13.所述的接线端子d上具有一个在继电器线圈k1a吸合时候与触点开关k1c接触以连接至驱动芯片u1q22端的触点和一个在继电器线圈k1a断开时候与触点开关k1b接触以连接至驱动芯片u1q12端的触点。
14.在上述的手持式怠速步进电机功能测试装置中,所述的线圈状态获取电路包括采样电阻r3和采样电阻r4,所述的采样电阻r3连接在驱动芯片u1与q12、q11端关联的r1端,所述的采样电阻r4连接在驱动芯片u1与q21、q22端关联的r2端,所述采样电阻r3和采样电阻r4远离所述驱动芯片u1的一端均连接于所述的微控制器。
15.在上述的手持式怠速步进电机功能测试装置中,所述的交互模块包括分别连接于所述微控制器的显示模块和输入模块;
16.所述的电源输入及升压电路包括microusb接口和连接microusb接口的5v输出电路,所述的5v输出电路连接于用于将5v电压升压至12v电压的12v输出电路,所述12v输出电路的输出端连接于所述驱动芯片u1的供电端以为电机测试供电。
17.在上述的手持式怠速步进电机功能测试装置中,所述的微控制器还连接有绕组直流电阻测量电路。
18.在上述的手持式怠速步进电机功能测试装置中,所述的绕组直流电阻测量电路包括所述采样电阻r3、采样电阻r4和连接在所述12v输出电路的输出端的衰减电路;
19.所述的衰减电路包括电阻r6、电阻r8和滤波电容c8,且所述的电阻r6一端连接于12v输出电路,另一端连接于电阻r8,所述电阻r8远离所述电阻r6的一端连接于地端,所述滤波电容c8一端连接于电阻r6和电阻r8的公共端,另一端连接于地端,且所述电阻r6、电阻r8和滤波电容c8的公共端连接于所述的微控制器;
20.所述测试接口的四个接线端子a、b、c、d分别连接有指示灯电路。
21.本实用新型的优点在于:可以直接检测电机绕组方式及直观发现电机故障状态等,仪器整体操作方便,自动化程度高,极大地方便了怠速步进电机的检测。
附图说明
22.图1是本实用新型手持式怠速步进电机功能测试装置的微控制器电路图;
23.图2是本实用新型手持式怠速步进电机功能测试装置的电源输入及升压电路图;
24.图3是本实用新型手持式怠速步进电机功能测试装置的交互模块电路图;
25.图4是本实用新型手持式怠速步进电机功能测试装置的电机驱动电路图;
26.图5是本实用新型手持式怠速步进电机功能测试装置的指示灯电路图。
27.附图标记:电源输入及升压电路1;微控制器2;电机驱动电路3;交互模块4;测试接口5;绕组接线测量电路6;绕组切换电路61;切换控制电路611;切换开关612;线圈状态获取电路62;指示灯电路7。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
29.如图1

5所示,本实施例公开了一种手持式怠速步进电机功能测试装置,包括为装置供电的电源输入及升压电路1和微控制器2,微控制器2连接有电机驱动电路3和交互模块
4。
30.如图2中,电源输入及升压电路1包括microusb接口和连接microusb接口的5v输出电路,5v输出电路连接于用于将5v电压升压至12v电压的12v输出电路,12v输出电路的输出端连接于电机驱动电路3的供电端以为电机测试供电。普通的1a以上电流的充电头或者充电宝均可以为检测仪供电,检测仪内部有升压电路,会将5v电源升压到12v,供电机测试使用,大大方便了用户使用,真正实现了便携式的目的。
31.交互模块4包括分别连接于微控制器2的显示模块和输入模块,显示模块包括oled显示屏,图3中的p1为oled显示屏接口,输入模块包括三个按键s1、s2、s3,用户通过交互模块4设置好测试的驱动频率、怠速电机螺杆伸出和缩回的长度及伸缩次数等参数进行测试。或者,oled显示屏采用触摸显示屏,这样显示屏既可以用于显示也可以用于用户输入。
32.如图4所示,电机驱动电路3具有用于连接待测电机的测试接口5和连接于测试接口5的绕组接线测量电路6。且电机驱动电路3包括驱动芯片u1,测试接口5连接于驱动芯片u1的驱动端。
33.其中,测试接口5包括分别用于连接待测电机a1、b1、c1、d1端的四个接线端子a、b、c、d,即接线端子的a、b、c、d分别与待测电机的a、b、c、d端一一对应,本领域技术人员应当了解,这里是为了区别测试接口5的四个接线端子将待测电机的四个端子称为a1、b1、c1、d1。
34.绕组接线测量电路6包括分别连接于微控制器2和驱动芯片u1的绕组切换电路61和线圈状态获取电路62。
35.绕组切换电路61包括切换控制电路611和由切换控制电路611控制切换的切换开关612,且切换控制电路611的输入连接于微控制器2,切换开关612连接在测试接口5和驱动芯片u1之间。
36.具体地,接线端子a连接于驱动芯片u1的q11端,接线端子c连接于驱动芯片u1的q21端,接线端子b和接线端子d分别通过切换开关612连接于驱动芯片u1的q12端或q22端。即在测试过程中,待测电机的a端子连接于q11端,c端子连接于q21端,b端子和d端子分别连接于q12端或q22端。本领域技术人员应当知道,连接于q11端和q12端的两个端子组成一组线圈,连接于q21端和q22端的两个端子组成一组线圈,不同规格的怠速电机其a、b、c、d具有不同的接线方式,一部分规格的怠速电机接线方式为ab一组、cd一组,另一部分规格的怠速电机接线方式为ad一组,bc一组,现有技术中,需要先确定怠速电机的接线方式,然后采用相应的测试装置进行测试。而本方案,通过切换开关612切换接线端子b和接线端子d与q12端和q22端之间的接线关系来使本测试装置切换为适用不同规格的怠速电机。如,当接线端子d连接于q12端,接线端子b接q22时,适用于规格为ad一组,bc一组的怠速电机;当接线端子d切换至连接于q22端,接线端子b被切换为连接于q12端时,适用于规格为ab一组,cd一组的怠速电机。即本测试装置同时适用于两种规格的怠速电机的测试,适用范围广且使用方便。
37.具体地,切换控制电路611包括三极管t1和继电器线圈k1a,三极管t1的基极连接于微控制器2,继电器线圈k1a连接在三极管t1的导通回路上;切换开关612包括由继电器线圈k1a控制的触点开关k1b和触点开关k1c。接线端子b上具有一个在继电器线圈k1a吸合时候与触点开关k1b接触以连接至驱动芯片u1 q12端的触点和一个在继电器线圈k1a断开时候与触点开关k1c接触以连接至驱动芯片u1 q22端的触点;
38.接线端子d上具有一个在继电器线圈k1a吸合时候与触点开关k1c接触以连接至驱动芯片u1 q22端的触点和一个在继电器线圈k1a断开时候与触点开关k1b接触以连接至驱动芯片u1 q12端的触点。
39.这样,在继电器线圈kia吸合的时候,适用于规格为ab一组、cd一组的怠速电机,在继电器线圈kia断开的时候,适用于规格为ad一组,bc一组的怠速电机。
40.进一步地,线圈状态获取电路62包括采样电阻r3和采样电阻r4,采样电阻r3连接在驱动芯片u1与q12、q11端关联的r1端,采样电阻r4连接在驱动芯片u1与q21、q22端关联的r2端,采样电阻r3和采样电阻r4远离驱动芯片u1的一端均连接于微控制器2。采样电阻r3和采样电阻r4分别作为怠速电机两个绕组工作电流的采样电阻,在投入使用时,首先保持继电器线圈kia断开,按规格为ad一组,bc一组的怠速电机进行测量:en_st1使能有效,en_st2禁止使能,q11端和q12端输出就会有效,此时测量采样电阻r4上的电压,进而可以换算出电流,根据电流值可以判断出线圈是正常、开路或者短路;同理让en_st2有效,st_en1禁止使能,就可以让q21端和q22端输出有效,就可以测量出另一个绕组的状态。如果测量中发现两个绕组中任意一组不对,就可以控制继电器线圈kia吸合,按规格为ab一组,cd一组进行测量,再进行一次上面的测量过程,就可以判断出待测电机的绕组是否正常,且同时测量出了电机绕组接线方式。无需先确定怠速电机的接线方式再采用相应的测试装置进行测试,直接在检查绕组是否正常的过程中就能够测量出电机绕组的接线方式,使用方便,自动化程度高。
41.进一步地,微控制器2还连接有用于测量绕组直流电阻的绕组直流电阻测量电路。
42.具体地,绕组直流电阻测量电路包括采样电阻r3、采样电阻r4和连接在12v输出电路的输出端的衰减电路;衰减电路包括电阻r6、电阻r8和滤波电容c8,且电阻r6一端连接于12v输出电路,另一端连接于电阻r8,电阻r8远离电阻r6的一端连接于地端,滤波电容c8一端连接于电阻r6和电阻r8的公共端,另一端连接于地端,且电阻r6、电阻r8和滤波电容c8的公共端连接于微控制器2。电阻r6和电阻r8组成了电机工作电压测量电路,工作电压通过衰减后送入微控制器2的ad转换端获取电压,再结合上面测量得到的电流值就能够到的绕组的直流电阻。在进行测试过程中,驱动怠速电机按设置的参数进行动作,测量出的绕组直流电阻通过oled显示屏显示,oled显示屏同时用于显示接线状态等信息,供用户直观判断电机知否顺畅运转。
43.优选地,如图5所示,测试接口5的四个接线端子a、b、c、d分别连接有指示灯电路7,各指示电路均包括一个指示灯和ds2、ds3、ds4、ds5和一个电阻r14、r15、r16、r17。
44.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
45.尽管本文较多地使用了电源输入及升压电路1;微控制器2;电机驱动电路3;交互模块4;测试接口5;绕组接线测量电路6;绕组切换电路61;切换控制电路611;切换开关612;线圈状态获取电路62;指示灯电路7等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
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