专利名称：电机机械特性测量的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电机机械特性测量的装置，尤指一种采用动态法测量电机机械特性的装置。
电机机械特性的测量，无论在新电机产品的研制，还是在用户使用该产品的过程中，都是非常重要的技术特性测量。在电机制造行业，机械特性的测量在产品特性和质量检验中尤为重要。如果电机制造厂商不具备相应的检验设备，将会直接影响其产品的质量及市场销售。
目前的几种测量方法如下1、利用电机拖动一直流发电机测得该电机的输出功率，根据其转速求出转矩。该方法的缺点是费工费时，需要较多的测量设备，且准确程度低；即使是熟练的工程师也需要花费2-3小时才能测量并计算出一条特性曲线。
2、测量并记录电机空载启动过程中的角加速度及转速，获得相应的曲线，再记录该电机空载自由停车过程中的角加速度及转速，获得相应的曲线；对应相加并消去时间参数得到机械特性的曲线形态；如需要标定，则还需要测量系统的飞轮惯量。该测量方法较为复杂并且准确度低，且由于角加速度传感器的价格昂贵，因此未得到推广。
3、随着数字式转矩-转速传感器的产生，可以利用电机机械特性测量仪表与该传感器连接，只需一次空载启动测量即可获得额定电压下的机械特性，而且被测电机不发热，其标定方便、简单，测量工作方便、快捷，测量曲线的失真少。但是，这种测量方法的不足是为了确保一定的测量精度，需要每次采集一定数量的脉冲，然后再根据采集这些脉冲所花费的时间计算出测得的频率值，从而牺牲了数据采集的灵敏度；另外，在测量电机的机械特性时，应同步采集转矩及转速的数据，但是，由于转矩与转速的输出频率不同，因此，又不可能在同一时间长度里采集同样数量的脉冲，这样就导致了转矩及转速检测的不等时性，致使电机机械特性的测量曲线失真。
有鉴于上述现有技术的不足，本实用新型主要目的在于提供一种电机机械特性测量的装置，以被测脉冲周期作为计数时间长度，将每次采集多个脉冲改变为一个每次仅采集一个脉冲，从而在保证数据采集精度的同时提高数据采集的灵敏性。
本实用新型的另一目的在于提供一种电机机械特性测量的装置，同时采集转矩及转速的测量数据，保证转矩及转速检测的等时性。
本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的一种电机机械特性测量的装置，它设有一个以上的测量通道，该测量通道包括一调频脉冲处理电路、一计数脉冲发生电路、一与门、一计数数据锁存电路及一计算机数据读写接口，其中调频脉冲处理电路接收由传感器发送的调频脉冲信号，该调频脉冲处理电路将该信号转变为标准的方波信号输出；计数脉冲发生电路产生和输出计数脉冲信号；调频脉冲处理电路和计数脉冲发生电路的输出通过一与门连接到计数数据锁存电路的输入端，使计数脉冲信号与调频脉冲处理电路输出的信号相与后输入到计数数据锁存电路；计数数据锁存电路的输出端连接到计算机数据读写接口，由计算机控制读取锁存的数据。
上述的计数脉冲发生电路所产生的计数脉冲的频率大于输入的调频脉冲的频率。
上述的传感器为转速传感器或转矩传感器。
由上述的技术方案可知本实用新型具有以下的特点和技术效果1、本实用新型利用一基准时钟，可以测量到由传感器输入的每一个脉冲波形的周期数值，将每次采集多个脉冲改变为一个每次仅采集一个脉冲，因此，改变了以往对调频信号的测量统计方式，从而在保证数据采集精度的同时提高了数据采集的灵敏度。
2、本实用新型由于将各通道所采集的测量数据存放在相应的计数数据锁存电路中锁存，并且每次保存的周期数值均在原存储位置覆盖前一次保存的周期数值，因此，可以由计算机同时采集各个通道的采集数据，即可同时读取转矩及转速的测量数据，从而能够保证转矩及转速检测的等时性。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明
图1本实用新型电机机械特性测量的原理框图。
图2本实用新型电机机械特性测量的计算机采集原理框图。
图3本实用新型电机机械特性测量装置的一计数锁存通道的电路原理图。
图4本实用新型电机机械特性测量装置的计算机数据读写接口电路原理图。
如图1、2所示，本实用新型的一种电机机械特性测量的装置，该装置设有一个以上的测量通道，每个测量通道包括一调频脉冲处理电路、一计数脉冲发生电路、一与门、一计数数据锁存电路及一计算机数据读写接口，其中调频脉冲处理电路接收由转速传感器或转矩传感器(图中未示)发送的调频脉冲信号，该调频脉冲处理电路将该信号转变为标准的方波信号输出；计数脉冲发生电路产生和输出计数脉冲信号，该计数脉冲发生电路所产生的计数脉冲的频率大于输入的调频脉冲的频率；调频脉冲处理电路和计数脉冲发生电路的输出通过一与门连接到计数数据锁存电路的输入端，使计数脉冲信号与调频脉冲处理电路输出的信号相与后输入到计数数据锁存电路；计数数据锁存电路的输出端连接到计算机数据读写接口，由计算机控制读取锁存的数据。
通过上述的设有一个以上的测量通道的电机机械特性测量的装置，可以同时测量由传感器输出的每一调频脉冲波形，获取转速和转矩的数据；计数数据锁存电路在保存所测得的数据时，每次保存的数据均在原存储位置覆盖前一次所保存的数据，因此，计算机可同时读取该转速和转矩数据。
如图3所示，由传感器送来的信号经光耦合隔离U1之后，由光敏三极管集电极的负载电阻R5输出方波信号P1，该方波信号P1被送到触发器U3A，该触发器U3A的输出分两路送出，一路送到与门U4A的一输入端，另一路送到单稳态触发器U11B。
由与非门U2A、U2B、U2C和石英晶体组成一计数脉冲发生电路，该计数脉冲发生电路的输出连接到与门U4A的另一输入端，该与门输出的信号P4送到由U5、U6组成的一16位二进制移位计数器的输入端，该移位计数器输出的计数数据传送到U7、U8所组成的锁存电路，每一拍计数的时间长度等于传感器输入波形的一个周期，即为被测周期；该周期的倒数即为的频率为传感器输入的该调频信号的频率。
计数脉冲发生电路输出的信号P2触发单稳态触发器U11B；单稳态触发器U11B的非输出信号P5为短暂的低电平，其被送到锁存器U7、U8作为锁存控制信号，用于将锁存器输入端的数据(即移位计数器的输出状态值)锁存起来。单稳态触发器U11B的正脉冲输出信号送到单稳态触发器U11A，其触发单稳态触发器U11A，单稳态触发器U11A的正脉冲输出P6送计数器清零复位，由此，当新的计数数据到来时，锁存器U7、U8锁存的数据被刷新、覆盖。
U9、U10构成受控数据开关，当计算机读取数据时，计算机控制其RCS1信号端为低电平，锁存器U7锁存的数据就会经该数据开关输出到数据信号线上，计算机控制其RCS2信号端为低电平，锁存器U8锁存的数据就会经该数据开关输出到数据信号线上。
如图4所示，U1’、U2’、U4’、U8’及U9’组成地址译码电路，译码器U2’、U4’由计算机控制选择“读”出数据或“写”入数据的芯片。
U3’、U5’、U6’、U7’构成数据开关控制电路，由计算机控制数据的流向，以读取或写入与U3’相连接的数据线上的数据。
U12’、U13’为二个锁存器，U12’锁存由计算机发出的控制信号，经光耦隔离器输出控制相应的被测电机启动与停止电路及转矩、转速报警电路(图中未示)。
计算机可借助该上述的数据接口电路将由图3所示的计数锁存通道所采集的数据读取到计算机中。
权利要求1.一种电机机械特性测量的装置，其特征在于它设有一个以上的测量通道，该测量通道包括一调频脉冲处理电路、一计数脉冲发生电路、一与门、一计数数据锁存电路及一计算机数据读写接口，其中调频脉冲处理电路接收由传感器发送的调频脉冲信号，该调频脉冲处理电路将该信号转变为标准的方波信号输出；计数脉冲发生电路产生和输出计数脉冲信号；调频脉冲处理电路和计数脉冲发生电路的输出通过一与门连接到计数数据锁存电路的输入端，使计数脉冲信号与调频脉冲处理电路输出的信号相与后输入到计数数据锁存电路；计数数据锁存电路的输出端连接到计算机数据读写接口，由计算机控制读取锁存的数据。
2.如权利要求1所述的电机机械特性测量的装置，其特征在于计数脉冲发生电路所产生的计数脉冲的频率大于输入的调频脉冲的频率。
3.如权利要求1所述的电机机械特性测量的装置，其特征在于所述的传感器为转速传感器。
4.如权利要求1所述的电机机械特性测量的装置，其特征在于所述的传感器为转矩传感器。
专利摘要一种电机机械特性测量的装置,其同时测量传感器输出的每一调频脉冲波形,获取转速和转矩的数据;计算机同时读取该转速和转矩数据;该装置设有一个以上的测量通道,该测量通道的调频脉冲处理电路接收调频脉冲信号,计数脉冲发生电路输出计数脉冲;调频信号和计数脉冲通过一与门连接到计数数据锁存电路实现计数数据锁存;计数数据输出到计算机数据读写接口;从而保证了数据采集的灵敏度和转矩、转速检测的等时性。
文档编号G01L3/24GK2489319SQ0121869
公开日2002年5月1日 申请日期2001年4月16日 优先权日2001年4月16日
发明者张力, 蔡耀陆 申请人:张力