浅析微型直流电机的智能测试
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一种新型直流电机测速方案研究与分析1. 引言1.1 背景介绍随着现代电子技术的发展,一些新型的测速方案逐渐被提出并得到应用。
这些新型方案往往基于先进的传感器技术、数字信号处理技术和控制算法,能够实现对直流电机转速的高精度、快速测量。
开展新型直流电机测速方案的研究不仅有助于提高电机系统的性能和效率,还有助于推动相关领域的技术创新和发展。
本文将针对新型直流电机测速方案展开研究与分析,旨在探讨其设计原理、实验验证、性能分析以及优势与局限性。
通过对比传统测速方案,总结出新型方案的优势和不足之处,为进一步完善和推广该方案提供参考和指导。
【2000字】1.2 研究目的研究目的是为了探讨一种新型直流电机测速方案,提高直流电机测速精度和稳定性,解决传统测速方案存在的问题。
通过对新型方案的设计与实验验证,分析其性能表现,明确其优势和局限性,为直流电机测速技术的进一步发展提供理论与实践基础。
通过本研究,可以为直流电机在工业生产中的准确控制和运行提供更加可靠的技术支持,推动直流电机测速领域的技术进步和应用推广。
通过深入研究新型直流电机测速方案,可以为相关行业提供参考和指导,促进直流电机技术的不断创新与发展,从而更好地满足社会和经济的需求。
1.3 研究意义直流电机在工业生产中广泛应用,而测速是直流电机控制的基础工作。
研究新型的直流电机测速方案具有重要的意义。
通过研究开发新型测速方案,可以提高直流电机的控制精度和稳定性,进一步提高生产效率。
新型测速方案的应用可以减少直流电机系统的能耗,降低生产成本,对节能减排具有积极的影响。
随着工业智能化的发展,新型测速方案可以为直流电机的智能化控制提供技术支持,推动工业生产向智能化、自动化方向发展。
研究新型直流电机测速方案具有重要的理论和实际意义,对提高工业生产效率、降低能耗、推动工业智能化发展等方面具有积极的作用。
2. 正文2.1 直流电机测速方案的现状分析在直流电机测速方案的现状分析中,我们需要关注当前直流电机测速方案的主要方法和技术。
直流电机试验方法
直流电机试验通常包括以下几个步骤:
1. 静态试验:将磁极、电枢加电后,测定电枢电阻、空载电流、空载转速等参数,以确定机械特性和电气特性。
2. 动态试验:在不同电压、负载情况下测量转速、输出功率等参数,以评估电机的性能。
3. 效率试验:测量输入功率和输出功率,计算电机的效率和功率因数。
4. 转向试验:将电机带载运转,观察其转向正常与否。
5. 绝缘试验:使用绝缘测试仪测量电机的绝缘电阻,以检验绝缘性能。
6. 噪声试验:使用声压计测量电机的噪声水平,以评估其噪声表现。
7. 振动试验:使用振动测量仪测量电机的振动水平,以评估其振动表现。
需要注意的是,试验过程中要严格按照相关规范进行,确保试验结果的可靠性和准确性。
同时,还要注意安全问题,避免发生意外事故。
SYDCMCS-1智能型直流电机性能综合测试实验装置(上海上益教育设备制造有限公司)(设备外形参考图片,具体结构以实物配置为准)一、概述SYADMCS-1智能型交直流电机性能综合测试实验装置是集直流电机,交流电机对应的控制,运行,机械特性、电气特性的测试和教学实验于一体,配套先进的检测控制手段,对以上各种运行方式进行定量分析,采集电机运行的各种参数。
学生可通过一个嵌入式触摸屏电脑实现采集数据的显示、系统控制、加载控制等。
本实验台从专用电源控制台、仪器仪表、电机、导轨、负载及专用导线到配套软件等均配套齐全。
电机负载采用高性能、长寿命的新型磁粉制动器,负载调节稳定、可靠、方便。
即可稳态测试,也可以进行快速瞬间测试。
一台基于W i n C E ( 中文版 ) 操作系统、内嵌Homebuilder嵌入版组态软件的触摸屏作为人机界面,它在系统中作为数据输入、显示监控及控制终端。
该终端采用RS-485/232接口采集模块进行通讯,数据采集模块将传感器的检测值上传给终端进行显示或用于监控,本款教学设备的终端还可下达操作指令给执行模块从而实现对程控设备的调节,进而实现对电机电枢电压及负荷的控制。
二、系统主要设备及参数1.电源控制屏设有电压输入指示仪表,急停按钮,过载保护等措施,设有0-30V/2A直流可调电源,电源电压及电流输出均可调,带有保护措施。
3相交流电源输出带电流及电压漏电保护措施。
2.实验桌实验桌为铁质双层亚光密纹喷塑结构,桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固,形状似长方体封闭式结构,造形美观大方;设有两个大抽屉、柜门,用于放置工具、存放挂件及资料等。
桌面用于安装电源控制屏并提供一个宽敞舒适的工作台面。
实验桌还设有四个万向轮和四个固定调节机构,便于移动和固定,有利于实验室的布局。
3.直流他(并)励直流电机 1台电枢电压直流220V,励磁电压直流220V 功率185W 转速1500转/分钟。
4. 直流电机调速器1只0~220V可调,电压输出线性可控,控制信号4-20mA。
直流电机检测系统的设计___根据GB/T1311-2008标准制定介绍适合于直流电机(DC Motor,BLDCM)电机的自动测试系统。
该系统以为核心控制芯片,充分利用,设计了一种直流电机的检测实验平台。
论述平台的软、硬件设计,该实验平台能满足对直流电机的检测需要。
1 基于平台的系统功能通过上位机对下位机的控制完成电机的不同性能参数的测试,并绘制特性曲线,其包括输出扭矩、输出转速、电压、电流、功率、效率、温度、电枢绕阻等性能,从而判断产品质量稳定性,同时可以根据电脑设置的流程和参数自动进行全天候试验,从而完成电机的各项指标测验,得到产品各类统计报表。
具体实现的功能:测试数据自动采集、分析、存储;显示、打印测试数据和各项试验的特性曲线,生成性能汇总表;铭牌数据库功能及结果自动判别;故障自动报警和停检;程序界面友好,操作简单。
2 硬件实现策略图1为检测系统的工作框图。
它以为核心,有实验电源、负载、各种传感器(电压霍尔传感器、电流霍尔传感器、温度传感器、转矩传感器和转速传感器等)、工业计算机等组成。
该系统采用了测试集成的设计思想,将传统的独立测试仪器与计算机的软硬件资源融为一体,利用计算机软件代替传统仪器的某些硬件,由软件来完成数据处理和性能测试(空载、负载、及T-n等)曲线的拟合,并使整个系统协调工作,充分体现硬件软化的优点,大大减少重复设备、节约物质资源、降低成本,实现了多种功能且扩展性好。
2.1 平台简介电动机的性能检测既要求控制器有强大的I/O功能,又要求控制器有高速的信号处理能力以实现实时检测。
从处理器方面来讲,是本公司推出的面向高端工业控制领域数字德自动测试系统,2.2 检测实现2.2.1 母线直流电压检测电路2.2.2 母线直流电流检测电路2.2.3 直流功率的测量瞬时功率的定义为电压和电流的瞬时值的乘积,即 P(t)=u(t)•v(t),对其进行离散化处理,对于第m个采样点(t=mΔt)时的瞬时功率为:P(mΔt=u(mΔt)•v(mΔt), 由上式可知,计算瞬时功率要求采用同一时刻的电压和电流值相乘,在本系统测试中,采用电压和电流同时采样,由计算机对电压和电流采样电路同时下达开始采样命令,同时启动电压和电流A/D 转换。
电气设备的智能检测技术研究在当今高度工业化和信息化的时代,电气设备在各个领域中都扮演着至关重要的角色,从电力系统的大型变压器、开关柜,到工业生产中的电动机、控制器,再到日常生活中的家用电器,无一不是依赖电气设备的稳定运行来保障正常的生产和生活秩序。
然而,随着电气设备的广泛应用和不断升级,其运行的可靠性和安全性面临着越来越多的挑战。
为了确保电气设备的正常运行,及时发现潜在的故障和隐患,智能检测技术应运而生。
电气设备的故障类型多种多样,包括绝缘老化、短路、断路、接触不良、过热等。
这些故障不仅会影响设备的性能和寿命,严重时还可能引发火灾、爆炸等安全事故,造成巨大的经济损失和人员伤亡。
传统的检测方法主要依靠人工巡检和定期维护,这种方式不仅效率低下,而且难以发现早期的潜在故障。
随着传感器技术、计算机技术和通信技术的飞速发展,智能检测技术为电气设备的状态监测和故障诊断提供了更加高效、准确和可靠的手段。
智能检测技术的核心是利用各种传感器采集电气设备的运行参数,如电压、电流、功率、温度、湿度等,并通过数据处理和分析算法对这些参数进行实时监测和分析,以判断设备的运行状态是否正常。
其中,传感器技术是智能检测的基础。
目前,广泛应用于电气设备检测的传感器包括电流传感器、电压传感器、温度传感器、振动传感器等。
这些传感器能够将电气设备的物理量转换为电信号,为后续的数据处理提供原始数据。
数据处理和分析算法是智能检测技术的关键。
通过对采集到的大量数据进行分析和处理,可以提取出有用的信息,如设备的特征参数、运行趋势等,并利用模式识别、机器学习等方法对设备的运行状态进行判断和预测。
例如,基于神经网络的故障诊断方法可以通过对大量历史故障数据的学习,建立起故障模式与特征参数之间的映射关系,从而实现对新故障的准确诊断。
此外,基于模糊逻辑的诊断方法可以处理不确定性和模糊性的问题,提高诊断的可靠性。
在智能检测技术中,通信技术也起着重要的作用。
一、实验目的1. 了解直流电机的结构和工作原理。
2. 掌握直流电机的特性曲线及其测量方法。
3. 学习直流电机的启动、调速和控制方法。
4. 分析直流电机的运行状态,提高电机控制能力。
二、实验器材1. 直流电机:DJ13型,额定电压200V,额定电流0.5A,额定功率100W。
2. 直流电源:可调电压,最大输出电压300V。
3. 电阻箱:可调电阻,最大阻值100Ω。
4. 电流表:量程0-10A,精度0.5级。
5. 电压表:量程0-300V,精度0.5级。
6. 测功机:用于测量电机输出转矩。
7. 计时器:用于测量电机启动时间。
三、实验原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电机。
其基本结构包括定子、转子和电刷。
当直流电通过电刷和转子绕组时,会产生磁场,从而驱动转子旋转。
四、实验步骤1. 测量电机空载特性:(1)将直流电机接入电路,调节电阻箱,使电机负载为空载状态。
(2)调节直流电源电压,从低到高逐渐增加,记录不同电压下的转速和励磁电流。
(3)绘制空载特性曲线。
2. 测量电机外特性:(1)将直流电机接入电路,调节电阻箱,使电机负载为额定负载。
(2)调节直流电源电压,从低到高逐渐增加,记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出转矩。
(3)绘制外特性曲线。
3. 测量电机调节特性:(1)将直流电机接入电路,调节电阻箱,使电机负载为额定负载。
(2)调节直流电源电压,从低到高逐渐增加,记录不同电压下的转速、励磁电流和电机输出功率。
(3)绘制调节特性曲线。
4. 测量电机启动时间:(1)将直流电机接入电路,调节电阻箱,使电机负载为空载状态。
(2)接通直流电源,记录电机启动时间。
五、实验结果与分析1. 空载特性曲线:从空载特性曲线可以看出,当电压一定时,电机转速随励磁电流的增加而增大。
当励磁电流达到一定值时,电机转速趋于稳定。
2. 外特性曲线:从外特性曲线可以看出,当负载一定时,电机转速随电压的增加而增大。
当电压一定时,电机转速随负载的增加而减小。
随着科技的进步,智能门锁即电子门锁越来越多地在家用市场所普及。
电子门锁其核心部件是通过电路驱动微型直流电机或者小型电磁铁工作,继而带动执手插销机构或者锁芯传动机构,实现门锁的开启或者上锁功能。
为了保证电子门锁系统的长效待机要求,电路功耗有着严格的参数限制,而微型直流电机在动态电流方面有较出色的表现,因此在电子门锁产品领域有广泛的应用。
目前,电子门锁执行的是国家公共安全行业标准GA374-2001《电子防盗锁》和GA701-2007《指纹防盗锁通用技术条件》,对指纹锁及其它电子防盗锁的耐久性要求:在额定的电压和负载电流下,进行3000次的锁具启、闭操作,不应有电的器件损坏,也不应有机械零件的损毁和粘连故障。
近年逐渐向机械防盗锁的使用寿命看齐,一般要求不少于10万次。
而反观欧美地区,执行的产品标准就更为严格———如欧盟标准EN14846:2008提出的无故障循环寿命级别要达到10万或者20万次;北美国家实施的标准就属最严苛等级ANSI/BHMA-A156.25-2007标准,耐久可靠性至少满足40万次甚至50万次的要求。
一、现状分析微型直流电机的质量水平直接关系着电子门锁的耐久可靠性。
对于电机生产企业而言,他们在设计时是以“无故障持续运转N 个100小时”为时间单位参照,对电机的“电刷”和“换向器”进行质量控制要求。
而作为电子门锁厂家,关注的则是电机间歇式工作循环的无故障次数,因为在门锁执行启闭动作时,电机持续转动时间仅有2-3秒,甚至是几百毫秒,电机频繁地启停,在“电刷”和“换向器”之间所生产的电火花比持续转动时更明显,对电机零件的损耗也就更大,前后两者不能直接以时间单位换算的方式求得智能门锁上的电机可靠性数据。
因此,电子门锁厂家需要一种简便且低成本的检测手段对微型直流电机进行来料监控。
按照试验要求,受检测电机将以“正转、停止、反转、停止”的方式循环工作。
控制器电路原理图如(图1)。
SJ 为“双延时型时间继电器”,ZJ1、ZJ2是“中间继电器”,KM1、KM2是“接触器”。
直流电机检测系统的设计___根据GB/T1311-2008标准制定介绍适合于直流电机(DC Motor,BLDCM)电机的自动测试系统。
该系统以为核心控制芯片,充分利用,设计了一种直流电机的检测实验平台。
论述平台的软、硬件设计,该实验平台能满足对直流电机的检测需要。
1 基于平台的系统功能通过上位机对下位机的控制完成电机的不同性能参数的测试,并绘制特性曲线,其包括输出扭矩、输出转速、电压、电流、功率、效率、温度、电枢绕阻等性能,从而判断产品质量稳定性,同时可以根据电脑设置的流程和参数自动进行全天候试验,从而完成电机的各项指标测验,得到产品各类统计报表。
具体实现的功能:测试数据自动采集、分析、存储;显示、打印测试数据和各项试验的特性曲线,生成性能汇总表;铭牌数据库功能及结果自动判别;故障自动报警和停检;程序界面友好,操作简单。
2 硬件实现策略图1为检测系统的工作框图。
它以为核心,有实验电源、负载、各种传感器(电压霍尔传感器、电流霍尔传感器、温度传感器、转矩传感器和转速传感器等)、工业计算机等组成。
该系统采用了测试集成的设计思想,将传统的独立测试仪器与计算机的软硬件资源融为一体,利用计算机软件代替传统仪器的某些硬件,由软件来完成数据处理和性能测试(空载、负载、及T-n等)曲线的拟合,并使整个系统协调工作,充分体现硬件软化的优点,大大减少重复设备、节约物质资源、降低成本,实现了多种功能且扩展性好。
2.1 平台简介电动机的性能检测既要求控制器有强大的I/O功能,又要求控制器有高速的信号处理能力以实现实时检测。
从处理器方面来讲,是本公司推出的面向高端工业控制领域数字德自动测试系统,2.2 检测实现2.2.1 母线直流电压检测电路2.2.2 母线直流电流检测电路2.2.3 直流功率的测量瞬时功率的定义为电压和电流的瞬时值的乘积,即 P(t)=u(t)•v(t),对其进行离散化处理,对于第m个采样点(t=mΔt)时的瞬时功率为:P(mΔt=u(mΔt)•v(mΔt), 由上式可知,计算瞬时功率要求采用同一时刻的电压和电流值相乘,在本系统测试中,采用电压和电流同时采样,由计算机对电压和电流采样电路同时下达开始采样命令,同时启动电压和电流A/D 转换。
浅析微型直流电机的智能测试作者:莫焱珣来源:《科学与财富》2017年第06期摘要:微型直流电机不良现象种类繁多,五花八门,但是不同不良因素可能出现相同的现象,例如:卡磁、机壳轴承与端盖不同心、机壳内小粒异物都会使电机电流偏高,磁铁没磁性、铜线沾锡、电刷针变形短路都会使电机短路。
根据这一特点,本文介绍一种微型直流电机的检测方法,即分别采集电机的空载电流和堵转电流,放大后传给自带AD的微处理器ATmeage48运算处理,并与同型号好的电机的参数进行比较,判断电机的好坏,并且把判断结果通过液晶显示器显示,实现智能判断的人机交互界面。
关键词:微型直流电机;空载电流;堵转电流;ATmeager48一、引言微型直流电机应用广泛,在电动玩具、电动工具、汽车电器等领域应用广泛。
近年来,微电机行业取得了迅猛的发展,从原来的手工作坊升级到了几乎完全自动化的生产模式,产量大增。
然而对于一个微电机生产厂来说,产品的质量是最为总要的,这就使得最后的质量检测环节成为重中之重。
如果能合理地应用到生产实践中,解决生产的实际问题,那么非常具有研究价值。
(一)目前工厂中微电机检测存在的问题电机厂每天生产的电机数量少则几万,多则几十万不等,微电机质量检测对于很多电机厂都是一件头疼的事情,传统的微电机检测是通过万用表或示波器的波形图来判断电机是否合格,测试麻烦,效率低。
只有具有多年检测经验的专业人员才能从细微的波形变化中看出电机的问题,随着产量的增大就会带来检测工作量的增加,那么工人的成本也会随之增加。
同时因节假日导致工人的短缺现象也不可忽视。
由此可见,不便之处是显而易见的。
(二)课题的主要工作和要达到的目的通过对微电机检测的了解,我们知道对于一个微电机厂而言,产品的合格率是一个工厂赖以生存的生命线。
本文的目的就是既要调高微电机检测的效率,更要提高微电机检测的准确率,从而提高产品合格率。
如果微电机检测实现智能化将会大大提高检测效率和准确率,降低人工成本,具有较高的实用性和可观的市场前景。
本论文的主要工作:1.微型直流电机的工作原理2.微型直流电机不良原因的分析3.设计整机电路框图4.模块化介绍电路,实现单片机ATmeage48对整个电路的控制二、微型直流电机原理及不良原因(一)微型直流电机的工作原理微型直流电机是指输出或输入为直流电能的旋转电机。
在电动玩具、电动工具、汽车电器等领域应用广泛。
直流电机主要由定子和转子两大基本结构部件组成,定子用来固定磁极和作为电机的机械支撑。
转子用来感应电动垫而实现能量转换,内置换向器和电刷结构实现交流电变成直流电的换向。
直流电机的定子由主磁极、电刷装置、机座等组成;转子由电枢铁芯、电枢绕组和换向器组成。
电枢铁芯是主磁路的组成部分,为了减少电枢旋转时铁芯中磁通方向不断变化,而产生的涡流和磁滞损耗,电枢铁芯通常用0.5mm厚的硅钢片叠压而成,叠片间有一层绝缘漆;电枢绕组有绝缘导体绕成线圈嵌放在电枢铁芯槽内,每一线圈有两个端头,按一定规律连接相应的换向片上,全部线圈组成一个闭合的电枢绕组;换向器由许多彼此绝缘的换向片组合而成。
它的作用是将电枢绕组中的交流电动势用机械换向的方法转变为电刷间的直流电动势。
(二)微型直流电机不良原因的分析电机的不良原因很多,下面主要介绍以下几种情况:1.断线:掉线头和内部断线2.电流高:机壳轴承、端盖孔径偏小或不同心;铜线轻微沾锡;三极圈数不一样;机壳内有丝、小粒等异物;换向器插偏;间隙小;磁石高低3.漏电:漆包线对铁芯漏电和换向器对铁芯漏电4.卡死:机壳内有磁渣、卡簧、轴承垫片等异物;卡簧变形、磁铁未打到位、高低不一;铁轴受伤、变形等;磁石凸起;机壳轴承、反孔变形;磁石同性或没磁性5.短路:电刷针插变形短路;换向器铜片短路油少;机芯外挂线;铜线沾锡;换向器焊锡处多头;风沙片错位;匝间短路;磁铁没磁性根据前面介绍电机的不良原因,我们不难发现,无论电机是什么不良原因,都会使空载电流或堵转电流发生变化。
如卡磁、机壳轴承与端盖不同心、机壳内小粒异物都会使电机电流偏高,磁铁没磁性、铜线沾锡、电刷针变形短路都会使电机短路,空载电流无穷大。
至于为什么要测堵转电流,是因为电机转子在断线或虚焊时,电机空载电流和合格电机电流没有区别,但是其负载能力会大大降低,所以检测堵转电流相当于加了一个无穷大的负载。
电机在虚焊或是断线时,其堵转电流会偏小。
即当电机被堵住,内部转子,3个绕组首尾相接呈三角形,连接方式如图1。
当电机堵转时,电刷针接触换向器中任意两点(ab或ac或bc),电路等效如图2所示。
1.如果转子完好,电阻值为R//2R,等于2/3R,I=U/(2/3R)=1.5U/R;2.如果R1断线,电阻为2R,I=U/(2R)=0.5U/R;3.如果R2或R3断线,电阻值为R,I=U/R。
由此我们不难得出结论,电机转子有断线现象,会使其堵转电流偏小。
(三)方案的确定由上述分析,确定测试系统的实现方法。
选择一个大功率电源给电机供电,待空载电流稳定后,采集其空载电流,然后堵住电机,采集堵转电流,将两次采集的信号经运算放大后进行处理、比较、判断。
方案一:控制器选用AT89s51,信号的采集部分选用AD0809,显示部分由数码管显示。
方案二:控制器选用AT89s51,信号的采集部分选用AD0809,显示部分由LCD显示。
考虑到LED只能显示数字,不能显示文字单,无法实现智能检测后的全部测试信息。
AT89S51单片机功能强大,但是片内没有AD转换,这就需要AD模块电路,选择AD0809为AD转换器,8位的AD转换精度有点偏低,若要求高精度的测试,不容易实现。
方案三:选择Atmeage48作为核心控制器,其自带AD性能,减少实际电路中AD转换部分电路的设计。
显示部分选用LCD,可以实现文字和数字信息的显示,实现微处理器控制及人机交互。
三、系统原理及总体设计(一)系统原理本系统采用单片机Atmeage48为控制核心,充分利用单片机内部资源,减少外部组件达到简化电路,尤其体现在处理器自带AD性能,减少实际电路中AD转换部分电路的设计。
整机电路包括电源模块、信号采样模块,信号保持模块,单片机处理模块,漏电模块,键盘模块和LCD显示模块,如图3所示。
(二)模块电路原理及设计1.单片机ATmega48原理ATmega48是基于AVR增强型RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。
由于其先进的指令集及单时钟周期指令执行时间,ATmega48的数据吞吐率高达1MIPS/MHz。
(1)先进的RISC结构(2)非易失性的程序和数据存储器(3)外设特点两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器/ 计数器一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时器 /计数器具有独立振荡器的实时计数器RTC六通道PWM6路 10 位ADC( PDIP 封装)可编程的串行USART 接口可工作于主机/从机模式的 SPI串行接口面向字节的两线串行接口具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器片内模拟比较器引脚电平变化可引发中断及唤醒MCU(4)微控制器的特点上电复位以及可编程的掉电检测经过标定的片内振荡器片内/外中断源五种休眠模式:空闲模式、ADC 噪声抑制模式、省电模式、掉电模式和 Standby模式(5)I/O口与封装如图4所示23 个可编程的I/O 口线28 引脚PDIP, 32引脚TQFP与 32 引脚MLF封装2.电源电路整机电路采用的是5V直流电和正负12V直流电。
直流稳压电源一般是由电源变压器,整流滤波电路和稳压电路构成。
本电路的电压变压器是把较大的交流电变成较小的交流电。
整流电路作用是把交流电变成直流电。
最后经过滤波电路和稳压电路输出稳定的直流电。
本设计中直流电电路主要采用变压,整流,滤波,稳压过程将220V的交流电转换为稳定的直流电。
(如图5)3.采样放大电路采样放大电路如图六所示:P1为外接电源接口,用于给电机供电,一般选择30W可调电源, P5为测试针接口,第2脚接电机外壳,用于检测是否漏电,3、4脚接电机两个引脚,R4为采样电阻,阻值越小对测试影响越小,后面接同向放大电路,电压的放大倍数由R17和R8决定。
放大后的信号接入单片机.由于LM324具有四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,价格低廉等优点,因此本设计中运算放大器的核心器件选为LM324。
(如图6)4.漏电检测模块如电机漏电,外壳为高电平,三极管导通,信号交由单片机处理。
如图7所示:5.LCD显示电路考虑到实用性和通用型的结合,本系统设计选用汉字型液晶模块,它是一种用中文图形控制芯片,内置128×64汉字图形点阵的液晶显示控制模块,用于显示汉字及图形。
该芯片共内置8192个中文汉字(16×16点阵)、128个字符的ASCII字符库(8×16点阵)及64×256点阵显示RAM(GDRAM)。
为了能够简单、有效地显示汉字和图形,该模块内部设计有2MB的中文字型CGROM和64×256点阵的GDRAM绘图区域;同时,该模块还提供有4组可编程控制的16×16点阵造字空间;除此之外,为了适应多种微处理器和单片机接口的需要,该模块还提供了4位并行、8位并行、2线串行以及3线串行等多种接口方式。
(如图8所示)四、程序设计五、总结经过大量的测试验证,该系统能高效准确的检测微型直流电机的好坏,提高了检测效率,而且操作简单易用,不用专业检测人员进行操作,普通工人就能完成,对于电机生产厂家,降低了劳动成本。
但是,本设计只是重点说明了会影响电机电流变化的不良原因,对于电机的不良原因还会有其他一些情况,如:电刷针变形或油少会产生噪音;搭配不好或磁石移位或绕线三槽不对称、打结会使电机振动量变大;这些因素在电机出厂前也是也是要检测的。
可我们只要理解了前面对电机电流的检测方法,后面的问题也就迎刃而解了,我们只需要加装相应的传感器,再将传感器的信号传递给微处理器,优良产品和不良产品的参数就一目了然了。
参考文献[1] 朱月秀.单片机原理及应用[M]. 电子工业出版社,2012,8-1.[2] 陈其纯.电子线路[M]. 高等教育出版社,2010,9-1.。