基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电机测试系统,具体是指一种基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统。
【背景技术】
[0002]随着国民经济和科学技术的发展,电机在各行各业中发挥的作用越来越重要。同时,随着各行业的发展,对电机产品提出了越来越高的要求,因此电机产品在出厂前都需要通过一些试验项目来验证其特性是否达到应用要求。电机测试技术对于电机的性能验证具有相当重要的意义。然而传统的电机测试系统对被测电机的转速信号处理的效率并不高,这在很大程度上影响了电机测试的效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有的电机测试系统效率低的缺陷,提供一种基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统,由单片机,与单片机相连接的变频电机控制单元、输出显示单元、操作单元和带通滤波单元,与带通滤波单元相连接的模数转换单元,与模数转换单元相连接的转速信号采集单元,与转速信号采集单元相连接的被测电机,与被测电机相连接的变频电机,以及与变频电机相连接的电源组成;所述变频电机还与变频电机控制单元相连接;所述的模数转换单元由放大器P2,放大器P3,三极管VT4,三极管VT5,一端与放大器P2的正极相连接、另一端则作为该模数转换单元的输入端的电阻R8,一端与放大器P2的负极相连接、另一端则经电阻R12后接地的电阻R9,一端与放大器P2的输出端相连接、另一端则与电阻R9和电阻R12的连接点相连接的电阻R10,串接在放大器P2的输出端与放大器P3的负极之间的电阻R11,正极与放大器P3的负极相连接、负极则与三极管VT5的基极相连接的电容C2,串接在放大器P3的输出端与三极管VT4的基极之间的电阻R13,一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端接地的电阻R14,以及一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端则形成该模数转换单元的输出端的电阻R15组成;所述放大器P3的正极接地;所述三极管VT5的发射极与三极管VT4的发射极相连接、其集电极接地;所述模数转换单元的输入端与转速信号采集单元的输出端相连接、其输出端则与带通滤波单元的输入端相连接。
[0005]所述带通滤波单元由放大器P4,放大器P5,三极管VT6,负极经电容C3后与放大器P4的正极相连接、正极则形成该带通滤波单元的输入端的电容C8,一端与放大器P4的正极相连接、另一端则与三极管VT6的基极相连接的同时接地的电阻R16,一端与电容C8的负极相连接、另一端则与放大器P4的输出端相连接的电阻R17,串接在放大器P4的输出端与放大器P5的正极之间的电阻R18,串接在放大器P5的正极和输出端之间的电容C7,正极与放大器P5的正极相连接、负极接地的电容C6,正极与放大器P4的正极相连接、负极接地的电容C4,以及与电容C4相并联的极性电容C5组成;所述放大器P4的正极接5V电压、其输出端和负极则均与三极管VT6的发射极相连接;所述三极管VT6的集电极接地;所述放大器P5的输出端则形成该带通滤波单元的输出端其与单片机相连接。
[0006]进一步的,所述的转速信号采集单元由设置在被测电机的转轴上的转速传感器,与转速传感器相连接的采集电路,以及与采集电路相连接的恒流源电路组成;所述采集电路还与单片机相连接。
[0007]所述采集电路由三极管VT1,放大器P1,正极经稳压二极管D2后接地、负极接地的电容Cl,P极与转速传感器的输出端相连接、N极则顺次经电阻R2和电阻R3后与电容C1的负极相连接的二极管D1,一端与三极管VT1的基极相连接、另一端则与二极管D1的P极相连接的电阻R1,串接在放大器P1的正极和输出端之间的电阻R7,以及正向端与放大器P1的输出端相连接、反向端则形成该转速信号采集单元的输出端的倒相放大器P2组成;所述三极管VT1的基极与电容C1的正极相连接、其发射极则与放大器P1的正极相连接的同时接地、其集电极则与放大器P1的负极相连接。
[0008]所述恒流源电路由三极管VT2,三极管VT3,以及一端与三极管VT2的基极相连接、另一端则顺次经电阻R5和电阻R6后与三极管VT2的发射极相连接的电阻R4组成;所述三极管VT2的基极与三极管VT3的集电极相连接、其集电极则与放大器P1的负极相连接、其发射极则与三极管VT3的发射极相连接;所述三极管VT3的基极则与电阻R2和电阻R3的连接点相连接;所述电阻R4和电阻R5的连接点接5V电压。
[0009]所述三极管VT1、三极管VT2和三极管VT3均采用NPN型三极管。
[0010]本发明较现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
[0011](1)本发明可以在测试过程中快速的对被测电机的转速进行调整,以测试被测电机在不同转速下的参数,提高了电机测试的效率。
[0012](2)本发明的转速传感器灵敏度高,可以第一时间采集到被测电机的实时转速信号,避免信号延误给测试结果带来影响。
[0013](3)本发明设置有模数转换单元,其对转速信号进行转换的效率很高,因此可以提高电机的测试效率,节省测试时间。
[0014](4)本发明设置有带通滤波单元,其可以对掺杂在转速信号中的干扰信号进行过滤,避免干扰信号对转速信号造成影响,从而影响被测电机的测试结果。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的整体结构框图。
[0016]图2为本发明的转速信号采集单元的电路结构图。
[0017]图3为本发明的模数转换单元的电路结构图。
[0018]图4为本发明的带通滤波单元的电路结构图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式并不限于此。
[0020]实施例
[0021]如图1所示,本发明的基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统,由单片机,与单片机相连接的带通滤波单元、变频电机控制单元、输出显示单元以及操作单元,与带通滤波单元相连接的模数转换单元,与模数转换单元相连接的转速信号采集单元,与转速信号采集单元相连接的被测电机,与被测电机相连接的变频电机,以及与变频电机相连接的电源组成;所述变频电机还与变频电机控制单元相连接。
[0022]其中,电源用于给变频电机以及被测电机提供工作电源,而变频电机则用于带动被测电机转动。变频电机控制单元则用于根据单片机发出的指令对变频电机进行控制,以达到对被测电机的转速进行控制。转速信号采集单元则用于对被测电机的实时转速信号进行采集;带通滤波单元则可以对掺杂在转速信号中的干扰信号进行过滤,避免干扰信号对转速信号造成影响,从而影响被测电机的测试结果。模数转换单元则用于把采集到的转速信号转换成数字信号。输出显示单元用于对被测电机的实时转速进行直观的显示,测试人员可以根据被测电机的实时转速对被测电机的性能进行评估,该输出显示单元可采用传统的显示器来实现。操作单元作为人机交换窗口,测试人员可以通过其向单片机输入控制参数。单片机则作为本发明的控制中心,其用于对测试人员所输入的控制参数进行分析,并向变频电机控制单元发出控制指令,同时其还可以对转速信号采集单元采集到的转速信号进行分析并输出给输出显示单元。
[0023]该转速信号采集单元的结构如图2所示,其由转速传感器,与转速传感器相连接的采集电路,以及与采集电路相连接的恒流源电路组成。
[0024]所述的采集电路由三极管VT1,放大器P1,电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R7,倒相放大器P2,电容C1,二极管D1以及稳压二极管D2组成。而恒流源电路则由三极管VT2,三极管VT3,电阻R4,电阻R5以及电阻R6组成。
[0025]其中,电阻R4的一端与三极管VT2的基极相连接、其另一端则顺次经电阻R5和电阻R6后与三极管VT2的发射极相连接。所述三极管VT2的基极与三极管VT3的集电极相连接、其集电极则与放大器P1的负极相连接、其发射极则与三极管VT3的发射极相连接。所述电阻R4和电阻R5的连接点接5V电压,用于给转速信号采集单元提供工作电压。
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6]另外,电容C1的正极经稳压二极管D2后接地、其负极接地,二极管D1的P极与转速传感器的输出端相连接、其N极则顺次经电阻R2和电阻R3后与电容C1的负极相连接,所述三极管VT3的基极则与电阻R2和电阻R3的连接点相连接。电阻R1的一端与三极管VT1的基极相连接、其另一端则与二极管D1的P极相连接,电阻R7则串接在放大器P1的正极和输出端之间,倒相放大器P2的正向端与放大器P1的输出端相连接、其反向端则形成该转速信号采集单元的输出端其与模数转换单元的输入端相连接。所述三极管VT1的基极与电容C1的正极相连接、其发射极则与放大器P1的正极相连接的同时接地、其集电极则与放大器P1的负极相连接。为了达到更好的实施效果,该转速传感器优先采用北京拓普瑞晟测控技术有限公司生产的RS-3102型压电式转速传感器来实现。所述三极管VT1、三极管VT2和三极管VT3则均优先采用NPN型三极管来实现。
[0027]所述的模数转换单元的结构如图3所示,其由放大器P2,放大器P3,三极管VT4,三极管VT5,电阻R8,电阻R9,电阻R10,电阻R11,电阻R12,电阻R13,电阻R14,电阻R15以及电容C2组成。
[0028]连接时,电阻R8的一端与放大器P2的正极相连接、其另一端则作为该模数转换单元的输入端,电阻R9的一端与放大器P2的负极相连接、其另一端则经电阻R12后接地,电阻R10的一端与放大器P2的输出端相连接、其另一端则与电阻R9和电阻R12的连接点相连接,电阻Rl 1则串接在放大器P2的输出端与放大器P3的负极之间,电容C2的正极与放大器P3的负极相连接、其负极则与三极管VT5的基极相连接,电阻R13则串接在放大器P3的输出端与三极管VT4的基极之间,电阻R14的一端与三极管VT4的集电极相连接、其另一端接地,电阻R15的一端与三极管VT4的集电极相连接、其另一端则形成该模数转换单元的输出端其与带通滤波单元的输入端相连接。所述放大器P3的正极接地;所述三极管VT5的发射极与三极管VT4的发射极相连接、其集电极接地。
[0029]如图4所示,该带通滤波单元由放大器P4,放大器P5,三极管VT6,电阻R16,电阻R17,电阻R18,电容C3,电容C4,极性电容C5,电容C6、电容C7以及电容C8组成。
[0030]连接时,电容C8的负极经电容C3后与放大器P4的正极相连接、其正极则形成该带通滤波单元的输入端,电阻R16的一端与放大器P4的正极相连接、其另一端则与三极管VT6的基极相连接的同时接地,电阻R17的一端与电容C8的负极相连接、其另一端则与放大器P4的输出端相连接,电阻R18则串接在放大器P4的输出端与放大器P5的正极之间,电容C7串接在放大器P5的正极和输出端之间,电容C6的正极与放大器P5的正极相连接、其负极接地,电容C4的正极与放大器P4的正极相连接、其负极接地,极性电容C5则与电容C4相并联。所述放大器P4的正极接5V电压,其用于给该带通滤波单元供电,而该放大器P4的输出端和负极则均与三极管VT6的发射极相连接。所述三极管VT6的集电极接地;所述放大器P5的输出端则形成该带通滤波单元的输出端其与单片机相连接。
[0031]如上所述,便可很好的实施本发明。
【主权项】
1.基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统,其特征在于,由单片机,分别与单片机相连接的变频电机控制单元、输出显示单元、操作单元和带通滤波单元,与带通滤波单元相连接的模数转换单元,与模数转换单元相连接的转速信号采集单元,与转速信号采集单元相连接的被测电机,与被测电机相连接的变频电机,以及与变频电机相连接的电源组成;所述变频电机还与变频电机控制单元相连接;所述的模数转换单元由放大器P2,放大器P3,三极管VT4,三极管VT5,一端与放大器P2的正极相连接、另一端则作为该模数转换单元的输入端的电阻R8,一端与放大器P2的负极相连接、另一端则经电阻R12后接地的电阻R9,一端与放大器P2的输出端相连接、另一端则与电阻R9和电阻R12的连接点相连接的电阻R10,串接在放大器P2的输出端与放大器P3的负极之间的电阻R11,正极与放大器P3的负极相连接、负极则与三极管VT5的基极相连接的电容C2,串接在放大器P3的输出端与三极管VT4的基极之间的电阻R13,一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端接地的电阻R14,以及一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端则形成该模数转换单元的输出端的电阻R15组成;所述放大器P3的正极接地;所述三极管VT5的发射极与三极管VT4的发射极相连接、其集电极接地;所述模数转换单元的输入端与转速信号采集单元的输出端相连接、其输出端则与带通滤波单元的输入端相连接; 所述带通滤波单元由放大器P4,放大器P5,三极管VT6,负极经电容C3后与放大器P4的正极相连接、正极则形成该带通滤波单元的输入端的电容C8,一端与放大器P4的正极相连接、另一端则与三极管VT6的基极相连接的同时接地的电阻R16,一端与电容C8的负极相连接、另一端则与放大器P4的输出端相连接的电阻R17,串接在放大器P4的输出端与放大器P5的正极之间的电阻R18,串接在放大器P5的正极和输出端之间的电容C7,正极与放大器P5的正极相连接、负极接地的电容C6,正极与放大器P4的正极相连接、负极接地的电容C4,以及与电容C4相并联的极性电容C5组成;所述放大器P4的正极接5V电压、其输出端和负极则均与三极管VT6的发射极相连接;所述三极管VT6的集电极接地;所述放大器P5的输出端则形成该带通滤波单元的输出端其与单片机相连接。2.根据权利要求1所述的基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统,其特征在于:所述的转速信号采集单元由设置在被测电机的转轴上的转速传感器,与转速传感器相连接的采集电路,以及与采集电路相连接的恒流源电路组成;所述采集电路还与单片机相连接。3.根据权利要求2所述的基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统,其特征在于:所述采集电路由三极管VT1,放大器P1,正极经稳压二极管D2后接地、负极接地的电容Cl,P极与转速传感器的输出端相连接、N极则顺次经电阻R2和电阻R3后与电容C1的负极相连接的二极管D1,一端与三极管VT1的基极相连接、另一端则与二极管D1的P极相连接的电阻R1,串接在放大器P1的正极和输出端之间的电阻R7,以及正向端与放大器P1的输出端相连接、反向端则形成该转速信号采集单元的输出端的倒相放大器P2组成;所述三极管VT1的基极与电容C1的正极相连接、其发射极则与放大器P1的正极相连接的同时接地、其集电极则与放大器P1的负极相连接。4.根据权利要求3所述的基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统,其特征在于:所述恒流源电路由三极管VT2,三极管VT3,以及一端与三极管VT2的基极相连接、另一端则顺次经电阻R5和电阻R6后与三极管VT2的发射极相连接的电阻R4组成;所述三极管VT2的基极与三极管VT3的集电极相连接、其集电极则与放大器P1的负极相连接、其发射极则与三极管VT3的发射极相连接;所述三极管VT3的基极则与电阻R2和电阻R3的连接点相连接;所述电阻R4和电阻R5的连接点接5V电压。5.根据权利要求4所述的基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统,其特征在于:所述三极管VT1、三极管VT2和三极管VT3均采用NPN型三极管。
【专利摘要】本发明公开了一种基于带通滤波的高效测试转速自动调整型电机测试系统,其特征在于,由单片机,与单片机相连接的变频电机控制单元、输出显示单元、操作单元和带通滤波单元,与带通滤波单元相连接的模数转换单元,与模数转换单元相连接的转速信号采集单元,与转速信号采集单元相连接的被测电机,与被测电机相连接的变频电机,以及与变频电机相连接的电源组成;本发明设置有带通滤波单元,其可以对掺杂在转速信号中的干扰信号进行过滤,避免干扰信号对转速信号造成影响,从而影响被测电机的测试结果。
【IPC分类】G01R31/34
【公开号】CN105487010
【申请号】CN201510815363
【发明人】陈仁学
【申请人】成都科瑞信科技有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月21日