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一種新能源電機綜合性能測試系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11822881閱讀:383來源:國知局
一種新能源電機綜合性能測試系統(tǒng)的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及一種電機測試系統(tǒng),具體是指一種新能源電機綜合性能測試系統(tǒng)。



背景技術(shù):

目前,新能源電機已被廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域,為了確保新能源電機的質(zhì)量,新能源電機在出廠前都需要對其性能進行測試,以確保其質(zhì)量達到使用要求。目前通常采用電機測試系統(tǒng)對新能源電機的工作電壓、功率、輸出扭矩等性能進行測試,然而,現(xiàn)有的電機測試系統(tǒng)無法準確的測出新能源電機的輸出扭矩,從而導(dǎo)致測試人員無法準確的對新能源電機的性能進行評估。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的電機測試系統(tǒng)無法準確的測出新能源電機的輸出扭矩的缺陷,提供一種新能源電機綜合性能測試系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):一種新能源電機綜合性能測試系統(tǒng),主要由被測電機,分別與被測電機相連接的電機控制器、電參數(shù)測量儀和扭矩傳感器,分別與扭矩傳感器相連接的處理單元和加載電機,與加載電機相連接的加載電機控制器,以及同時與電機控制器、電參數(shù)測量儀、處理單元和加載電機控制器相連接的中央處理器組成;所述處理單元由處理芯片U,P極經(jīng)電阻R6后接地、N極接電源的二極管D3,負極接地、正極經(jīng)電阻R8后與二極管D3的N極相連接的電容C3,一端與二極管D3的N極相連接、另一端接地的電感L,正極與處理芯片U的VOUT管腳相連接、負極接地的電容C5,P極與處理芯片U的GND管腳相連接、N極與電容C5的負極相連接的二極管D4,正極與處理芯片U的VMIN管腳相連接、負極接地的電容C4,串接在處理芯片U的CF管腳和電容C4的負極之間的電阻R7,與處理芯片U的CF管腳相連接的信號放大電路,同時與處理芯片U的FAULT管腳和VOUT管腳相連接的干擾濾波電路,以及與干擾濾波電路相連接的信號校準電路組成;所述處理芯片U的VIN管腳與二極管D3的P極相連接、其VDD管腳與二極管D3的N極相連接、SENSE管腳與電容C5的負極相連接;所述信號放大電路與二極管D3的N極相連接;所述信號放大電路的輸入端與扭矩傳感器相連接;所述信號校準電路的輸出端與中央處理器相連接。

進一步的,所述信號放大電路由放大器P1,三極管VT1,場效應(yīng)管MOS1,N極與三極管VT1的基極相連接、P極順次經(jīng)電阻R1和電阻R2后接地的二極管D1,一端與放大器P1的正極相連接、另一端與扭矩傳感器相連接的電阻R3,正極與二極管D1的P極相連接、負極與三極管VT1的發(fā)射極相連接的電容C1,串接在三極管VT1的發(fā)射極和放大器P1的輸出端之間的電阻R5,正極與放大器P1的輸出端相連接、負極經(jīng)電阻R4后與場效應(yīng)管MOS1的柵極相連接的電容C2,以及N極與放大器P1的負極相連接、P極與場效應(yīng)管MOS1的源極相連接的二極管D2組成;所述三極管VT1的集電極與二極管D3的N極相連接的同時接地;所述場效應(yīng)管MOS1的漏極接地;所述放大器P1的輸出端與處理芯片U的CF管腳相連接。

所述干擾濾波電路由放大器P2,放大器P3,三極管VT2,負極與放大器P2的正極相連接、正極經(jīng)電阻R12后與放大器P2的輸出端相連接的電容C7,負極與電容C7的正極相連接、正極與處理芯片U的FAULT管腳相連接的電容C6,負極與放大器P2的正極相連接、正極接電源的電容C8,串接在放大器P2的輸出端和放大器P3的正極之間的電阻R14,串接在放大器P3的負極和輸出端之間的電阻R15,正極與放大器P3的正極相連接、負極與放大器P3的輸出端相連接的電容C11,正極與放大器P3的正極相連接、負極與信號校準電路相連接的電容C10,以及正極與電容C10的負極相連接、負極與放大器P3的輸出端相連接的電容C12組成;所述三極管VT2的基極與放大器P2的正極相連接、其發(fā)射極與放大器P2的輸出端相連接、集電極與信號校準電路相連接;所述放大器P2的負極同時與處理芯片U的VOUT管腳和信號校準電路相連接。

所述信號校準電路由三極管VT3,三極管VT4,三極管VT5,場效應(yīng)管MOS2,N極順次經(jīng)電阻R10和電阻R9后接地、P極與處理芯片U的VOUT管腳相連接的二極管D5,N極與三極管VT3的基極相連接、P極與二極管D5的P極相連接的穩(wěn)壓二極管D6,串接在二極管D5的P極和穩(wěn)壓二極管D6的N極之間的電阻R11,正極與三極管VT3的基極相連接、負極與三極管VT4的基極相連接的電容C9,一端與三極管VT4的集電極相連接、另一端接電源的電阻R13,串接在三極管VT5的集電極和發(fā)射極之間的電阻R16,負極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、正極與場效應(yīng)管MOS2的漏極相連接的電容C13,以及P極與場效應(yīng)管MOS2的漏極相連接、N極作為該信號校準電路的輸出端的二極管D7組成;所述三極管VT3的發(fā)射極與三極管VT2的集電極相連接、其集電極與場效應(yīng)管MOS2的柵極相連接;所述場效應(yīng)管MOS2的漏極與電容C10的負極相連接、其源極與三極管VT5的集電極相連接;所述三極管VT5的基極與三極管VT4的集電極相連接、其發(fā)射極與三極管VT4的發(fā)射極相連接;所述三極管VT4的基極與電阻R9和電阻R10的連接點相連接;所述信號校準電路的輸出端與中央處理器相連接。

所述處理芯片U為TC642集成芯片。

本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:

(1)本發(fā)明的處理單元可以對扭矩信號中的干擾信號進行過濾,排除干擾信號的影響,并對扭矩信號的波形進行校準,避免扭矩信號現(xiàn)出失真,使本發(fā)明對被測電機所輸出扭矩的檢測精度達到0.5%FS,便于測試人員對被測電機的性能進行判斷。

(2)本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,且該處理單元采用新穎的電路結(jié)構(gòu),可以有效的提高扭矩信號的處理效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明的處理單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明,但本發(fā)明的實施方式并不限于此。

實施例

如圖1所示,本發(fā)明主要由被測電機,分別與被測電機相連接的電機控制器、電參數(shù)測量儀和扭矩傳感器,分別與扭矩傳感器相連接的處理單元和加載電機,與加載電機相連接的加載電機控制器,以及同時與電機控制器、電參數(shù)測量儀、處理單元和加載電機控制器相連接的中央處理器組成

其中,電機控制器用于控制被測電機的轉(zhuǎn)速和啟停,采用CNC可編程步進電機控制器來實現(xiàn)。電參數(shù)測量儀用于測試被測電機的電壓、電流、電功率等參數(shù),其采用PM5350電力參數(shù)測量儀來實現(xiàn)。該扭矩傳感器通過連軸器分別與被測電機和加載電機相連接,用于采用被測電機輸出的扭矩信號,其采用北京工標傳感技術(shù)有限公司生產(chǎn)的GB-DTS扭矩傳感器來實現(xiàn)。處理單元用于對扭矩信號進行處理。加載電機用于給被測電機提供負載;加載電機控制器則用于控制加載電機工作。該中央處理器做為本發(fā)明的控制中心,其采用AT89S52單片機來實現(xiàn)。該AT89S52單片機的P0.1管腳與電機控制器相連接,其P3.2管腳則與電參數(shù)測量儀相連接,P3.3管腳則與處理單元相連接,P0.2管腳與加載電機控制器相連接。該中央處理器可以向電機控制器和加載電機控制器發(fā)送控制指令,并接收被測電機的各項性能參數(shù)。

為了更好的實施本發(fā)明,本發(fā)明還可以設(shè)置鍵盤和顯示器,該鍵盤與AT89S52單片機的P3.5管腳相連接,測試人員可以通過鍵盤向中央處理器輸入控制指令。該顯示器則與AT89S52單片機的P0.3管腳相連接,其用于顯示被測電機的各種性能參數(shù)。

為了更好的對被測電機的輸出扭矩進行測試,如圖2所示,該所述處理單元由處理芯片U,P極經(jīng)電阻R6后接地、N極接電源的二極管D3,負極接地、正極經(jīng)電阻R8后與二極管D3的N極相連接的電容C3,一端與二極管D3的N極相連接、另一端接地的電感L,正極與處理芯片U的VOUT管腳相連接、負極接地的電容C5,P極與處理芯片U的GND管腳相連接、N極與電容C5的負極相連接的二極管D4,正極與處理芯片U的VMIN管腳相連接、負極接地的電容C4,串接在處理芯片U的CF管腳和電容C4的負極之間的電阻R7,與處理芯片U的CF管腳相連接的信號放大電路,同時與處理芯片U的FAULT管腳和VOUT管腳相連接的干擾濾波電路,以及與干擾濾波電路相連接的信號校準電路組成。

同時,處理芯片U的VIN管腳與二極管D3的P極相連接、其VDD管腳與二極管D3的N極相連接、SENSE管腳與電容C5的負極相連接。所述信號放大電路與二極管D3的N極相連接。所述信號放大電路的輸入端與扭矩傳感器相連接;所述信號校準電路的輸出端與中央處理器相連接。為了更好的實施本發(fā)明,所述處理芯片U優(yōu)先采用TC642集成芯片。

其中,該信號放大電路由放大器P1,三極管VT1,場效應(yīng)管MOS1,電阻R1,電阻R2,電阻R3,電阻R4,電阻R5,二極管D1,二極管D2,電容C1以及電容C2組成。

該二極管D1的N極與三極管VT1的基極相連接、P極順次經(jīng)電阻R1和電阻R2后接地。電阻R3的一端與扭矩傳感器相連接、另一端則與放大器P1的正極相連接。電容C1的正極與二極管D1的P極相連接、負極與三極管VT1的發(fā)射極相連接。電阻R5串接在三極管VT1的發(fā)射極和放大器P1的輸出端之間。電容C2的正極與放大器P1的輸出端相連接、負極經(jīng)電阻R4后與場效應(yīng)管MOS1的柵極相連接。二極管D2的N極與放大器P1的負極相連接、P極與場效應(yīng)管MOS1的源極相連接。

所述三極管VT1的集電極與二極管D3的N極相連接的同時接地。所述場效應(yīng)管MOS1的漏極接地。所述放大器P1的輸出端與處理芯片U的CF管腳相連接。

該干擾濾波電路由放大器P2,放大器P3,三極管VT2,電阻R12,電阻R14,電阻R15,電容C6,電容C7,電容C8,電容C10,電容C11以及電容C12組成。

連接時,電容C7的負極與放大器P2的正極相連接、正極經(jīng)電阻R12后與放大器P2的輸出端相連接。電容C6的負極與電容C7的正極相連接、正極與處理芯片U的FAULT管腳相連接。電容C8的負極與放大器P2的正極相連接、正極接電源。電阻R14串接在放大器P2的輸出端和放大器P3的正極之間。電阻R15串接在放大器P3的負極和輸出端之間。電容C11的正極與放大器P3的正極相連接、負極與放大器P3的輸出端相連接。電容C10的正極與放大器P3的正極相連接、負極與信號校準電路相連接。電容C12的正極與電容C10的負極相連接、負極與放大器P3的輸出端相連接。

所述三極管VT2的基極與放大器P2的正極相連接、其發(fā)射極與放大器P2的輸出端相連接、集電極與信號校準電路相連接。所述放大器P2的負極同時與處理芯片U的VOUT管腳和信號校準電路相連接。

另外,所述信號校準電路由三極管VT3,三極管VT4,三極管VT5,場效應(yīng)管MOS2,電阻R9,電阻R10,電阻R11,電阻R13,電阻R16,二極管D5,穩(wěn)壓二極管D6,二極管D7,電容C9以及電容C13組成。

連接時,二極管D5的N極順次經(jīng)電阻R10和電阻R9后接地、P極與處理芯片U的VOUT管腳相連接。穩(wěn)壓二極管D6的N極與三極管VT3的基極相連接、P極與二極管D5的P極相連接。電阻R11串接在二極管D5的P極和穩(wěn)壓二極管D6的N極之間。電容C9的正極與三極管VT3的基極相連接、負極與三極管VT4的基極相連接。電阻R13的一端與三極管VT4的集電極相連接、另一端接電源。電阻R16串接在三極管VT5的集電極和發(fā)射極之間。電容C13的負極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、正極與場效應(yīng)管MOS2的漏極相連接。二極管D7的P極與場效應(yīng)管MOS2的漏極相連接、N極作為該信號校準電路的輸出端并與中央處理器相連接。

所述三極管VT3的發(fā)射極與三極管VT2的集電極相連接、其集電極與場效應(yīng)管MOS2的柵極相連接。所述場效應(yīng)管MOS2的漏極與電容C10的負極相連接、其源極與三極管VT5的集電極相連接。所述三極管VT5的基極與三極管VT4的集電極相連接、其發(fā)射極與三極管VT4的發(fā)射極相連接。所述三極管VT4的基極與電阻R9和電阻R10的連接點相連接。

工作時,測試人員從中央處理器發(fā)送控制指令給電機控制器和加載電機控制器,電機控制器則根據(jù)控制指令對被測電機進行控制,加載電機控制器則根據(jù)控制指令對加載電機進行控制,從而模擬被測電機在各種工況下工作。此時電參數(shù)測量儀則對被測電機在各個工況時的電壓、電流、電功率等性能參數(shù)進行檢測,并將檢測信號反饋回中央處理器。同時,扭矩傳感器對被測電機的輸出扭矩進行檢測,檢測信號經(jīng)過處理單元處理后反饋給中央處理器,測試人員通過中央處理器了解到被測電機的性能。

本發(fā)明的處理單元可以對扭矩信號中的干擾信號進行過濾,排除干擾信號的影響,并對扭矩信號的波形進行校準,避免扭矩信號現(xiàn)出失真,使本發(fā)明對被測電機所輸出扭矩的檢測精度達到0.5%FS,便于測試人員對被測電機的性能進行判斷。同時,本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,且該處理單元采用新穎的電路結(jié)構(gòu),可以有效的提高扭矩信號的處理效率。

如上所述,便可很好的實施本發(fā)明。

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