一種基于信號調(diào)理電路的高效電渦流測功系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測系統(tǒng)，具體是指一種基于信號調(diào)理電路的高效電渦流測功系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前測試電動汽車電動性能的主要手段是利用測試傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的設(shè)備來完成加載等試驗(yàn)，利用電壓表和電流表等檢測設(shè)備來進(jìn)行電參數(shù)的數(shù)據(jù)檢測，檢測完成后再進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和分析。而電動系統(tǒng)的測試與傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的測試存在較大差異，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)主要檢測的是電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩等特性，其對應(yīng)的功率因數(shù)、線電壓、線電流、有功功率等參數(shù)無法直接計算取得，而且利用電壓表和電流表等檢測設(shè)備檢測實(shí)時性差，無法實(shí)時采集到所測內(nèi)燃機(jī)的綜合參數(shù)并顯示出來。檢測電動系統(tǒng)更注重的是各種電性參數(shù)，而且對數(shù)據(jù)處理的實(shí)時性要求很高，對復(fù)雜的電信號的處理就要求使用更為復(fù)雜的專用儀器進(jìn)行采集和分析。而現(xiàn)階段市場上并無這種更專業(yè)更合理更科學(xué)的專用測試設(shè)備來完成電動系統(tǒng)的測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)檢測系統(tǒng)無法實(shí)時采集到所測內(nèi)燃機(jī)的綜合參數(shù)的缺陷，提供一種基于信號調(diào)理電路的高效電渦流測功系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于信號調(diào)理電路的高效電渦流測功系統(tǒng)，由信號控制單元，與信號控制單元相連接的待測電機(jī)控制器、電渦流加載器、信號調(diào)理電路，與待測電機(jī)控制器相連接的待測電機(jī)，與待測電機(jī)相連接的信號采集器，與信號采集器相連接的信號轉(zhuǎn)換單元，與信號轉(zhuǎn)換單元相連接的功率分析儀，與電渦流加載器相連接的恒溫控制器，與信號調(diào)理電路相連接的控制臺，以及與控制臺相連接的顯示器組成；所述功率分析儀還控制臺相連接，待測電機(jī)則與電禍流加載器相連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述信號調(diào)理電路由與非門Al，與非門A2，與非門A3，與非門A4，三極管VT3，一端與與非門Al的正極相連接、另一端則與與非門A2的負(fù)極相連接的電阻R9，正極與與非門Al的正極相連接、負(fù)極則與與非門A2的正極相連接的電容C6，串接在與非門A3的輸出端和三極管VT3的集電極之間的電阻R10，P極分別與與非門A4的正極和負(fù)極相連接、N極則與三極管VT3的基極相連接的二極管D3，以及串接在與非門A4的輸出端和三極管VT3的發(fā)射極之間的電阻Rll組成；所述與非門Al的正極形成該信號調(diào)理電路的輸入端，其負(fù)極則與與非門A2的輸出端相連接，其輸出端則與與非門A2的正極相連接；所述與非門A3的正極和負(fù)極均與與非門Al的輸出端相連接；與非門A4的正極和負(fù)極均與與非門A2的輸出端相連接；所述三極管VT3的集電極則形成該信號調(diào)理電路的輸出端。
[0006]所述的信號轉(zhuǎn)換單元由轉(zhuǎn)換芯片U，電阻R3，電阻R4，二極管Dl，電容C3，輸入電路，輸出電路以及緩沖電路組成；所述電阻R4的一端與轉(zhuǎn)換芯片U的INPUT管腳相連接、另一端則經(jīng)電阻R3后與輸入電路相連接；二極管Dl的P極與電阻R3和電阻R4的連接點(diǎn)相連接、其N極接地；電容C3的負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的VS管腳相連接、其正極則接15V電壓；所述輸入電路、輸出電路以及緩沖電路均與轉(zhuǎn)換芯片U相連接。
[0007]所述輸入電路由放大器P，三極管VT1，負(fù)極與放大器Pl的正極相連接、正極接地的電容Cl，與電容Cl相并聯(lián)的電阻R1，一端與放大器P的負(fù)極相連接、另一端則形成該信號轉(zhuǎn)換單元的輸入端的電阻R2，以及正極與三極管VTl的發(fā)射極相連接、負(fù)極則與轉(zhuǎn)換芯片U的OUTPUT管腳相連接的電容C2組成；所述放大器P的輸出端順次經(jīng)電阻R3和電阻R4后與轉(zhuǎn)換芯片U的INPUT管腳相連接；所述三極管VTl的集電極與放大器P的輸出端相連接，其基極則與轉(zhuǎn)換芯片U的A/C管腳相連接；所述轉(zhuǎn)換芯片U的GND管腳接地。
[0008]所述的緩沖電路包括電阻R5，電阻R6以及電容C5 ;所述電容C5的正極與轉(zhuǎn)換芯片U的THR管腳相連接、其負(fù)極接地；電阻R6的一端與電容C5的負(fù)極相連接、其另一端則經(jīng)電阻R5后與轉(zhuǎn)換芯片U的OUTPUT管腳相連接；所述轉(zhuǎn)換芯片U的THR管腳還與電阻R5和電阻R6的連接點(diǎn)相連接。
[0009]所述輸出電路包括三極管VT2，二極管D2，電容C4，電阻R7以及電阻R8 ;所述電容C4串接在轉(zhuǎn)換芯片U的FOUT管腳和三極管VT2的集電極之間，二極管D2則串接在轉(zhuǎn)換芯片U的CUAREN管腳和三極管VT2的基極之間，電阻R7的一端與轉(zhuǎn)換芯片U的CUAREN管腳相連接、其另一端則經(jīng)電阻R8后接地；所述三極管VT2的集電極形成該信號轉(zhuǎn)換單元的輸出端，其發(fā)射極則與電阻R7和電阻R8的連接點(diǎn)相連接。
[0010]所述轉(zhuǎn)換芯片U為LM331集成芯片。
[0011]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0012](I)本發(fā)明采樣速度快，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大，保證了所有電參數(shù)的精度及數(shù)據(jù)的可靠性和及時性。
[0013](2)本發(fā)明可以有效的避免溫度漂移，確保扭矩數(shù)據(jù)測量的精準(zhǔn)度。
[0014](3)本發(fā)明采用信號調(diào)理電路，因此對待測電機(jī)以及電渦流加載器的各種模式切換速度快，控制精度高，有效的提高了本發(fā)明的測試效率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的信號轉(zhuǎn)換單元電路結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的信號調(diào)理電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不限于此。
[0019]實(shí)施例
[0020]如圖1所示，本發(fā)明包括待測電機(jī)，待測電機(jī)控制器，電渦流加載器，信號控制單元，信號調(diào)理電路，恒溫控制器，控制臺，信號采集器，信號轉(zhuǎn)換單元，功率分析儀以及顯示器11部份。
[0021 ] 其中，待測電機(jī)控制器與待測電機(jī)相連接用于控制待測電機(jī)轉(zhuǎn)速、啟停等。電渦流加載器則通過聯(lián)軸器與待測電機(jī)相連接，其用于給待測電機(jī)進(jìn)行加載。信號控制單元則分別與待測電機(jī)控制器和電渦流加載器相連接，其可以對待測電機(jī)控制器和電渦流加載器發(fā)送控制信號，從而實(shí)現(xiàn)對它們的控制。
[0022]該控制臺和顯示器則為人機(jī)交換窗口，該顯示器與控制臺相連接，其用于顯示待測電機(jī)的各項參數(shù)；控制臺則用于接收待測電機(jī)的各項參數(shù)信號以及對待測電機(jī)和電渦流加載器進(jìn)行控制，因此其需要經(jīng)信號調(diào)理電路后與信號控制單元相連接；該信號調(diào)理電路用于把控制臺發(fā)出的指令信號轉(zhuǎn)換為易于信號控制單元識別的數(shù)字控制信號。當(dāng)需要對待測電機(jī)或電渦流加載器進(jìn)行控制時，測試人員只需在控制臺上發(fā)出指令信號給信號調(diào)理電路，該指令信號經(jīng)信號調(diào)理電路轉(zhuǎn)換后輸送給信號控制單元，信號控制單元對數(shù)字控制信號進(jìn)行識別、分類后分別發(fā)送給待測電機(jī)控制器和電渦流加載器；因此，通過控制臺可以控制待測電機(jī)恒轉(zhuǎn)速，電渦流加載器恒轉(zhuǎn)速，電渦流加載器恒扭矩等模式。
[0023]為了對待測電機(jī)在各種模式上的參數(shù)進(jìn)行采集，該信號采集器需與待測電機(jī)相連接；而信號轉(zhuǎn)換單元則與信號采集器相連接，其用于對信號采集器所采集到的扭矩信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號；功率分析儀需要與信號轉(zhuǎn)換單元相連接，其通過變化的數(shù)字電信號計算出待測電機(jī)的時實(shí)功率；該控制臺則與功率分析儀相連接，因此其可以接收到待測電機(jī)的時實(shí)功率。該信號采集器可以選用應(yīng)變式扭矩傳感器來實(shí)現(xiàn)；而功率分析儀則可以優(yōu)先選用日本橫河機(jī)電科技生產(chǎn)的WT3000型功率分析儀來實(shí)現(xiàn)，該型號功率分析儀數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大、相應(yīng)速度快，可以很好的確保測試數(shù)據(jù)的可靠性和及時性。
[0024]另外，該恒溫控制器需要與電渦流加載器相連接，其可以消除系統(tǒng)中出現(xiàn)的溫度漂移，提高系統(tǒng)的測試精度。
[0025]為了提高扭矩信號的轉(zhuǎn)換效率，所述的信號轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其由轉(zhuǎn)換芯片U，電阻R3，電阻R4，二極管D1，電容C3，輸入電路，輸出電路以及緩沖電路幾部分組成。
[0026]連接時，所述電阻R4的一端與轉(zhuǎn)換芯片U的INPUT管腳相連接、另一端則經(jīng)電阻R3后與輸入電路相連接。二極管Dl的P極與電阻R3和電阻R4的連接點(diǎn)相連接、其N極接地。
[0027]為了給轉(zhuǎn)換芯片U提供工作電壓，該電容C3的負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的VS管腳相連接、其正極則接15V電壓。所述輸