一種汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，該測(cè)量系統(tǒng)包括：一機(jī)械裝置、一控制裝置和一分析裝置；本測(cè)量裝置能快速、精確的對(duì)汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，可用于研究單位的技術(shù)測(cè)量和生產(chǎn)流水線的質(zhì)量測(cè)量，并基于該系統(tǒng)拓展、開(kāi)發(fā)其它的性能參數(shù)測(cè)量功能。
【專利說(shuō)明】一種汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬機(jī)電一體化傳感器電子測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)品由塑料殼體、步進(jìn)馬達(dá)、塑料齒輪組及輸出軸組成；通過(guò)汽車空調(diào)ECU給汽車步進(jìn)電機(jī)內(nèi)的步進(jìn)馬達(dá)加電旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)減速齒輪組和輸出軸旋轉(zhuǎn)一定角度的開(kāi)環(huán)控制角度輸出的器件，常用于汽車空調(diào)風(fēng)門位置的開(kāi)度大小的執(zhí)行驅(qū)動(dòng)；步進(jìn)電機(jī)的力矩輸出特性的大小與汽車空調(diào)箱體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)扭矩的正確匹配，關(guān)系到汽車空調(diào)系統(tǒng)可靠性。汽車步進(jìn)電機(jī)輸出力矩特性主要包括:牽入力矩、牽出力矩、堵轉(zhuǎn)力矩、矩頻曲線。
[0003]汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰频钠骷?。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)中的轉(zhuǎn)子按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)塑料齒輪組及輸出軸就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度(步距角)一步一步運(yùn)行的。通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，即:運(yùn)轉(zhuǎn)角度=步距角X步進(jìn)數(shù)。
[0004]帶有汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)的車載電動(dòng)空調(diào)和車載自動(dòng)空調(diào)裝置已成為滿足駕乘舒適性的標(biāo)準(zhǔn)配置。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性小于空調(diào)箱體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)扭矩時(shí)，就會(huì)造成步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)失步，即電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。稱之為失步?？照{(diào)箱體的風(fēng)門就會(huì)關(guān)閉不到位出現(xiàn)漏風(fēng)或達(dá)不到預(yù)定風(fēng)門開(kāi)度，從而影響空調(diào)系統(tǒng)舒適性；
[0005]以往的汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置是將被測(cè)步進(jìn)電機(jī)固定在模擬特性力矩要求大小負(fù)載機(jī)上，根據(jù)其特性力矩參數(shù)定義去測(cè)試是否滿足要求或手動(dòng)繪制特征力矩曲線，如要測(cè)量具體的參數(shù)值，需手動(dòng)多次重復(fù)測(cè)試，效率低，且因事后對(duì)模擬的負(fù)載還需用標(biāo)準(zhǔn)扭力計(jì)去核實(shí)具體的扭矩值，非實(shí)時(shí)狀態(tài)環(huán)境的扭矩值，造成測(cè)量精度低，不能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)批量測(cè)量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，其包括一用于獲取測(cè)量汽車空調(diào)中步進(jìn)力矩輸出特性的傳感器信號(hào)的機(jī)械裝置、一用于處理所述傳感器信號(hào)以獲得傳感器處理信號(hào)并接收分析裝置發(fā)出的被測(cè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和負(fù)載機(jī)控制信號(hào)的控制裝置以及一用于向控制裝置發(fā)出被測(cè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和負(fù)載機(jī)控制信號(hào)并分析顯示所述傳感器處理信號(hào)的分析裝置；
[0007]所述機(jī)械裝置與所述控制裝置電連接；所述控制裝置與所述分析裝置電連接。
[0008]所述的汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，其特征在于，所述機(jī)械裝置包括固定支架、扭矩傳感器、負(fù)載機(jī)和角度傳感器、聯(lián)軸器；所述扭矩傳感器、負(fù)載機(jī)和角度傳感器、聯(lián)軸器均同軸固定于固定支架上；所述扭矩傳感器通過(guò)所述聯(lián)軸器與固定在固定支架上的被測(cè)件步進(jìn)電機(jī)相連；所述扭矩傳感器通過(guò)所述聯(lián)軸器與所述負(fù)載機(jī)相連，所述負(fù)載機(jī)通過(guò)所述聯(lián)軸器與所述角度傳感器相連；所述機(jī)械裝置用于接收所述控制裝置的負(fù)載機(jī)控制信號(hào)和向所述控制裝置發(fā)出扭矩傳感器信號(hào)和角度傳感器信號(hào)。
[0009]所述的汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，其特征在于，所述控制裝置包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、扭矩傳感器信號(hào)處理電路、角度傳感器信號(hào)處理電路和負(fù)載機(jī)控制器。
[0010]所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與被測(cè)步進(jìn)電機(jī)電連接，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用于將所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)所述分析裝置發(fā)送到被測(cè)步進(jìn)電機(jī)；所述扭矩傳感器信號(hào)處理電路分別與所述扭矩傳感器和所述分析裝置電連接，所述扭矩傳感器信號(hào)處理電路用于將所述扭矩傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)變成扭矩傳感器處理信號(hào)并發(fā)送到所述分析裝置；所述角度傳感器信號(hào)處理電路分別于所述角度傳感器和所述分析裝置電連接，所述角度傳感器信號(hào)處理電路用于將所述角度傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻嵌葌鞲衅魈幚硇盘?hào)并發(fā)送到所述分析裝置；所述負(fù)載機(jī)控制器分別與所述負(fù)載機(jī)和所述分析裝置電連接，所述負(fù)載機(jī)控制器用于將所述負(fù)載機(jī)控制信號(hào)通過(guò)所述分析裝置發(fā)送到所述負(fù)載機(jī)。
[0011]所述的汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，其特征在于所述分析裝置包括標(biāo)準(zhǔn)通信接口、數(shù)據(jù)采集卡、測(cè)量裝置、顯示裝置；所述數(shù)據(jù)采集卡分別與所述標(biāo)準(zhǔn)通信接口和測(cè)量裝置電連接，所述數(shù)據(jù)采集卡用于通過(guò)所述標(biāo)準(zhǔn)通信接口分別向所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和所述負(fù)載機(jī)控制器發(fā)送所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和所述負(fù)載機(jī)控制信號(hào)；所述數(shù)據(jù)采集卡還用于通過(guò)所述標(biāo)準(zhǔn)通信接口分別將所述扭矩傳感器處理信號(hào)和所述角度傳感器處理信號(hào)發(fā)送到所述測(cè)量裝置；所述測(cè)量裝置分別與所述數(shù)據(jù)采集卡和所述顯示裝置電連接，所述測(cè)量裝置用于控制所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和所述負(fù)載機(jī)控制信號(hào)；所述測(cè)量裝置還用于將所述數(shù)據(jù)采集卡采集到的所述扭矩傳感器處理信號(hào)和角度傳感器處理信號(hào)處理成實(shí)際測(cè)量的扭矩值和角度值；所述顯示裝置用于顯示所述實(shí)際測(cè)量的扭矩值和角度值。
[0012]本實(shí)用新型解決了以往需手動(dòng)多次重復(fù)測(cè)試，效率低，且因事后對(duì)模擬的負(fù)載還需用標(biāo)準(zhǔn)扭力計(jì)去核實(shí)具體的扭矩值，非實(shí)時(shí)狀態(tài)環(huán)境的扭矩值，造成測(cè)量精度低，不能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)批量測(cè)量的問(wèn)題；提供了一種快速、精確的的汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，可用于研宄單位的技術(shù)測(cè)量和生產(chǎn)流水線的質(zhì)量測(cè)量，并基于該系統(tǒng)拓展、開(kāi)發(fā)其它的性能參數(shù)測(cè)量功能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
:
[0013]圖1是汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置組成圖
[0014]圖2是圖1中的機(jī)械裝置部分結(jié)構(gòu)圖
[0015]圖3是汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量方法總體流程圖
[0016]圖4是圖3中用于牽入力矩測(cè)量的流程圖
[0017]圖5是圖3中用于牽出力矩測(cè)量的流程圖
[0018]圖6是圖3中用于堵轉(zhuǎn)力矩測(cè)量的流程圖

【具體實(shí)施方式】
:
[0019]如圖1所示，一種汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，包括機(jī)械裝置1、控制裝置2和分析裝置3 ;其總的檢測(cè)方法在于按被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4特征力矩參數(shù)的定義，通過(guò)LABVIEW編程軟件環(huán)境及基于該環(huán)境的汽車步進(jìn)電機(jī)測(cè)量軟件，控制被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4在負(fù)載機(jī)模擬的其特征力矩參數(shù)環(huán)境下工作，分析裝置3內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡34采集動(dòng)態(tài)扭矩傳感器11和角度傳感器13的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)程序統(tǒng)計(jì)分析完成其參數(shù)的測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果顯示在顯示裝置32上。
[0020]如圖2所示，所述機(jī)械裝置I包括固定支架15、扭矩傳感器11、負(fù)載機(jī)12和角度傳感器13、聯(lián)軸器14 ;所述扭矩傳感器11、負(fù)載機(jī)12和角度傳感器13、聯(lián)軸器14均同軸固定于固定支架15上且同心度小于Φ0.05mm ;所述扭矩傳感器11的測(cè)量端通過(guò)聯(lián)軸器14與固定在固定支架15上的被測(cè)件步進(jìn)電機(jī)4相連；扭矩傳感器11的另一端通過(guò)聯(lián)軸器14與負(fù)載機(jī)12的相連，負(fù)載機(jī)12的另一端通過(guò)聯(lián)軸器14與角度傳感器13相連。
[0021]選取的扭矩傳感器11，工作電壓:DC±12V，測(cè)量的扭矩以電壓信號(hào)輸出V:1V?5V，對(duì)應(yīng)的扭矩為:-200 N.cm(正轉(zhuǎn))?+200N.cm(反轉(zhuǎn))，它們之間的關(guān)系為線性關(guān)系，F(xiàn)(N.cm) = (3-V) X 100;其測(cè)量方法，動(dòng)態(tài)的扭矩傳感器11輸出的電壓信號(hào)與控制裝置2的動(dòng)態(tài)扭矩傳感器11信號(hào)處理電路2輸入端相連，輸出與PC1-1711數(shù)據(jù)采集卡34電壓模擬量輸入端口(Al?O)相連，實(shí)際測(cè)量過(guò)程中采集的電壓值，通過(guò)測(cè)量裝置33將上述公式將電壓值轉(zhuǎn)換為扭矩值，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)扭矩的測(cè)量。
[0022]選取的角度傳感器13，電壓輸出型，工作電壓:DC 5V,電壓輸出信號(hào):0.5?4.5V,對(duì)應(yīng)O?340°，它的輸出信號(hào)與PC1-1711數(shù)據(jù)采集卡34電壓模擬量輸入端口(Al?I)相連，實(shí)測(cè)過(guò)程中將采集電壓值，通過(guò)測(cè)量裝置33按公式:a = (V-0.5) Χ90°將電壓值轉(zhuǎn)換為角度值，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)角度測(cè)量。
[0023]選取負(fù)載機(jī)12，另外選用磁粉離合器與之配套的負(fù)載控制器24組成；控制器的電壓輸入信號(hào)V:0?5V ;磁粉離合器的輸出扭矩F:0?200Ν.cm。其控制電壓V與傳達(dá)之轉(zhuǎn)矩F關(guān)系:F(N.cm) =VX40。加載過(guò)程實(shí)現(xiàn):PCI_1711數(shù)據(jù)采集卡34輸出O?5V模擬電壓(端口:AO?O)給控制盒內(nèi)的負(fù)載控制器24電壓端口，負(fù)載控制器24的輸出端口與磁粉離合器輸入端口連接，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載機(jī)12輸出扭矩，實(shí)現(xiàn)預(yù)置扭矩的加載。
[0024]如圖3所視，所述汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置通過(guò)以下總體步驟實(shí)現(xiàn)測(cè)量其步進(jìn)電機(jī)力矩的輸出特性參數(shù)(牽入力矩、牽出力矩、堵轉(zhuǎn)力矩、矩頻曲線):
[0025]S1、控制被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4在所述負(fù)載機(jī)12模擬的其特征力矩參數(shù)定義環(huán)境下工作:通過(guò)所述測(cè)量裝置33控制被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4在所述負(fù)載機(jī)12模擬的其特征力矩參數(shù)定義環(huán)境下工作，再通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集卡34與所述標(biāo)準(zhǔn)通信接口 31發(fā)送到所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器21，控制被測(cè)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0026]S2、采集扭矩傳感器11和角度傳感器13獲得的對(duì)被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù):通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集卡34采集所述扭矩傳感器信號(hào)處理電路22和角度傳感器信號(hào)處理電路23的所述扭矩傳感器處理信號(hào)和所述角度傳感器處理信號(hào)。
[0027]S3、統(tǒng)計(jì)分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以完成對(duì)被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4牽入力矩、牽出力矩、堵轉(zhuǎn)力矩、矩頻曲線的測(cè)量:通過(guò)所述測(cè)量裝置33將所述數(shù)據(jù)采集卡34采集的所述扭矩傳感器處理信號(hào)和所述角度傳感器處理信號(hào)統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)換成被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的扭矩值和角度值，從而獲取被測(cè)步進(jìn)電機(jī)的牽入力矩、牽出力矩、堵轉(zhuǎn)力矩、矩頻曲線數(shù)據(jù)。
[0028]當(dāng)所述汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性測(cè)量裝置用于控制被測(cè)件步進(jìn)電機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)姿態(tài)，則包括如下步驟:
[0029]將所述數(shù)據(jù)采集34卡的脈沖頻率信號(hào)、數(shù)值信號(hào)輸入給所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器21。
[0030]進(jìn)一步的，將被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4與所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器21輸出連接，從而控制被測(cè)件步進(jìn)電機(jī)4的運(yùn)轉(zhuǎn)姿態(tài)。
[0031]通過(guò)測(cè)量裝置33和PC1-1711數(shù)據(jù)采集卡34的端口:PACER_OUT輸出脈沖頻率信號(hào)、脈沖數(shù)，端口:DO?0/1輸出數(shù)值信號(hào)，分別給控制裝置2的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器21的步進(jìn)脈沖輸入(端口:CP)和方向電平輸入(端口:DIR)、脫機(jī)電平輸入(端口:FREE)端口，驅(qū)動(dòng)器輸出與被測(cè)件步進(jìn)電機(jī)4相連，從而實(shí)現(xiàn)控制被測(cè)件進(jìn)電機(jī)4按程序設(shè)置的條件運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0032]當(dāng)所述汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量系統(tǒng)用于控制負(fù)載機(jī)12輸出扭矩大小，則包括如下步驟:
[0033]將數(shù)據(jù)采集卡34的模擬電壓輸入給控制盒內(nèi)的負(fù)載控制器24電壓端口。
[0034]進(jìn)一步的，將所述負(fù)載機(jī)控制器24與負(fù)載機(jī)12連接，從而控制所述負(fù)載機(jī)12輸出扭矩大小。
[0035]當(dāng)所述汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置用于采集扭矩傳感器11的對(duì)被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的扭矩?cái)?shù)據(jù)時(shí)，則包括如下步驟:
[0036]連接動(dòng)態(tài)的扭矩傳感器11輸出端與控制裝置2的動(dòng)態(tài)扭矩傳感器信號(hào)處理電路單元22。
[0037]進(jìn)一步的，連接控制裝置2的輸出與PC1-1711數(shù)據(jù)采集卡34的電壓模擬量輸入端口。
[0038]進(jìn)一步的，采集所述扭矩傳感器11中的實(shí)際測(cè)量過(guò)程中的電壓值。
[0039]進(jìn)一步的，通過(guò)所述測(cè)量裝置33將電壓值轉(zhuǎn)換為扭矩值，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量扭矩。
[0040]當(dāng)所述汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量系統(tǒng)用于采集角度傳感器13的對(duì)被測(cè)電機(jī)4的角度數(shù)據(jù)時(shí)，則包括如下步驟:
[0041]連接角度傳感器13與控制裝置2的角度傳感器信號(hào)處理電路23。
[0042]進(jìn)一步的，連接控制裝置2的輸出與PC1-1711數(shù)據(jù)采集卡34的電壓模擬量輸入端口。
[0043]進(jìn)一步的采集所述角度傳感器13中的實(shí)際測(cè)量過(guò)程中的電壓值。
[0044]進(jìn)一步的，通過(guò)所述測(cè)量裝置33將電壓值轉(zhuǎn)換為角度值，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測(cè)量角度。
[0045]當(dāng)所述汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置用于測(cè)量被測(cè)電機(jī)的牽入力矩值時(shí)，則包括如下步驟:
[0046]給所述負(fù)載機(jī)12施加一個(gè)預(yù)制負(fù)載扭矩值。
[0047]進(jìn)一步的，配置所述被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4牽入力矩測(cè)量參數(shù)，啟動(dòng)被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)，所述角度傳感器13監(jiān)控被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)角度。
[0048]進(jìn)一步的，對(duì)比所述角度傳感器13監(jiān)控的被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)角度與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度:
[0049]如圖4所示，給負(fù)載機(jī)12施加一個(gè)預(yù)置(標(biāo)稱牽入力矩值)負(fù)載扭矩值后，按被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4牽入力矩測(cè)量參數(shù):一定的驅(qū)動(dòng)電壓、步進(jìn)頻率、步進(jìn)數(shù)，啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，角度傳感器13監(jiān)控實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)的角度，并與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度比對(duì):
[0050](I)如果被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度值相差小于5%，則程序在預(yù)置負(fù)載扭矩值的基礎(chǔ)上遞增一扭矩后，按上述方法再次啟動(dòng)被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)直至實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)角度值與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度相差大于5%時(shí)，前一次動(dòng)態(tài)的所述扭矩傳感器11測(cè)量的扭矩值即為所述被測(cè)步進(jìn)電機(jī)的實(shí)測(cè)牽入力矩值。
[0051](2)如所述被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度值相差大于5%，則程序在預(yù)置負(fù)載扭矩值的基礎(chǔ)上遞減一扭矩后，按上述方法再次啟動(dòng)被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)直至實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)角度值與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度相差小于5%時(shí)，此時(shí)由動(dòng)態(tài)的扭矩傳感器11測(cè)量的值，即為該被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的實(shí)測(cè)牽入力矩值。
[0052]當(dāng)所述汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置用于測(cè)量被測(cè)步進(jìn)電機(jī)的牽出力矩值時(shí)，則包括如下步驟:
[0053]啟動(dòng)被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)，使程序進(jìn)入一個(gè)執(zhí)行循環(huán)。
[0054]進(jìn)一步的，給負(fù)載機(jī)12施加一個(gè)預(yù)制負(fù)載，同時(shí)給被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4施加一定的步進(jìn)數(shù)，所述角度傳感器13監(jiān)控被測(cè)步進(jìn)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)角度。
[0055]進(jìn)一步的，比對(duì)角度傳感器13的實(shí)際運(yùn)行的角度與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度:
[0056]如圖5所示，空載啟動(dòng)被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)后，程序進(jìn)入一個(gè)執(zhí)行循環(huán)，給負(fù)載機(jī)12施加一個(gè)預(yù)置(標(biāo)稱牽出力矩值)負(fù)載扭矩值的同時(shí)給步進(jìn)電機(jī)施加一定的步進(jìn)數(shù)，并檢測(cè)角度傳感器13的實(shí)際運(yùn)行的角度，與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度比對(duì):
[0057](I)如被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度值相差小于5%，則程序在初始負(fù)載扭矩值的基礎(chǔ)上遞增一扭矩后，程序繼續(xù)執(zhí)行直至實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)角度值與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度相差大于5%時(shí)，前一次動(dòng)態(tài)的所述扭矩傳感器11測(cè)量的扭矩值即為所述被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的實(shí)測(cè)牽出力矩值。
[0058](2)如所述被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度值相差大于5%，則程序在預(yù)置負(fù)載扭矩值的基礎(chǔ)上遞減一扭矩后，程序繼續(xù)執(zhí)行直至實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)角度值與理論運(yùn)轉(zhuǎn)角度相差小于5%時(shí)，此時(shí)由動(dòng)態(tài)的扭矩傳感器11測(cè)量的值，即為所述被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的實(shí)測(cè)牽出力矩值。
[0059]當(dāng)所述汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置用于測(cè)量堵轉(zhuǎn)力矩時(shí)，則包括如下步驟:
[0060]配置被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4堵轉(zhuǎn)力矩測(cè)量參數(shù)，并啟動(dòng)被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0061]進(jìn)一步的，給負(fù)載機(jī)12施加一個(gè)最大負(fù)載扭矩值。
[0062]進(jìn)一步的，檢測(cè)角度傳感器13角度值變化量，并分析計(jì)算:當(dāng)所述值為O時(shí)，此時(shí)，動(dòng)態(tài)的扭矩傳感器11測(cè)量的扭矩值，即為該被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的實(shí)測(cè)堵轉(zhuǎn)力矩值。
[0063]如圖6所示，被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4堵轉(zhuǎn)力矩的測(cè)量流程，按被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4堵轉(zhuǎn)力矩測(cè)量參數(shù)(一定的驅(qū)動(dòng)電壓、步進(jìn)頻率)啟動(dòng)被測(cè)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)后，通過(guò)程序給負(fù)載機(jī)12施加一個(gè)最大負(fù)載扭矩值，當(dāng)檢測(cè)角度傳感器13角度值變化量為O時(shí)，此時(shí)，動(dòng)態(tài)的扭矩傳感器11測(cè)量的扭矩值，即為該被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的實(shí)測(cè)堵轉(zhuǎn)力矩值。
[0064]當(dāng)所述汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置用于測(cè)量矩頻曲線時(shí)，則包括如下步驟:
[0065]根據(jù)被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的步進(jìn)頻率工作范圍，按一定的步頻遞增掃頻，循環(huán)執(zhí)行本步驟至該被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的步進(jìn)頻率工作范圍的上限。
[0066]進(jìn)一步的，測(cè)量相應(yīng)步進(jìn)頻率下的牽出力矩。
[0067]進(jìn)一步的，繪制并生成步進(jìn)頻率與牽出力矩之間的變化關(guān)系曲線圖表，即為步進(jìn)電機(jī)4的矩頻曲線。
[0068]被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4矩頻曲線的測(cè)量流程，按上述牽出力矩的方法，被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的步進(jìn)頻率從10Hz?400Hz掃頻，步頻1Hz遞增，循環(huán)執(zhí)行，測(cè)量相應(yīng)步進(jìn)頻率下的牽出力矩，通過(guò)LABVIEW步進(jìn)電機(jī)測(cè)量軟件程序的編寫，繪制并生成步進(jìn)頻率與牽出力矩之間的變化關(guān)系曲線圖表，即為被測(cè)步進(jìn)電機(jī)4的矩頻曲線。
[0069]本實(shí)用新型解決了以往需手動(dòng)多次重復(fù)測(cè)試，效率低，且因事后對(duì)模擬的負(fù)載還需用標(biāo)準(zhǔn)扭力計(jì)去核實(shí)具體的扭矩值，非實(shí)時(shí)狀態(tài)環(huán)境的扭矩值，造成測(cè)量精度低，不能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)批量測(cè)量的問(wèn)題；提供了一種快速、精確的的汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，可用于研宄單位的技術(shù)測(cè)量和生產(chǎn)流水線的質(zhì)量測(cè)量，并基于該系統(tǒng)拓展、開(kāi)發(fā)其它的性能參數(shù)測(cè)量功能。
[0070]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，其包括一用于獲取測(cè)量汽車空調(diào)中步進(jìn)力矩輸出特性的傳感器信號(hào)的機(jī)械裝置、一用于處理所述傳感器信號(hào)以獲得傳感器處理信號(hào)并接收分析裝置發(fā)出的被測(cè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和負(fù)載機(jī)控制信號(hào)的控制裝置以及一用于向控制裝置發(fā)出被測(cè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和負(fù)載機(jī)控制信號(hào)并分析顯示所述傳感器處理信號(hào)的分析裝置； 所述機(jī)械裝置與所述控制裝置電連接；所述控制裝置與所述分析裝置電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，其特征在于，所述機(jī)械裝置包括固定支架、扭矩傳感器、負(fù)載機(jī)和角度傳感器、聯(lián)軸器；所述扭矩傳感器、負(fù)載機(jī)和角度傳感器、聯(lián)軸器均同軸固定于固定支架上；所述扭矩傳感器通過(guò)所述聯(lián)軸器與固定在固定支架上的被測(cè)件步進(jìn)電機(jī)相連；所述扭矩傳感器通過(guò)所述聯(lián)軸器與所述負(fù)載機(jī)相連，所述負(fù)載機(jī)通過(guò)所述聯(lián)軸器與所述角度傳感器相連；所述機(jī)械裝置用于接收所述控制裝置的負(fù)載機(jī)控制信號(hào)和向所述控制裝置發(fā)出扭矩傳感器信號(hào)和角度傳感器信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，其特征在于，所述控制裝置包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、扭矩傳感器信號(hào)處理電路、角度傳感器信號(hào)處理電路和負(fù)載機(jī)控制器； 所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與被測(cè)步進(jìn)電機(jī)電連接，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器用于將所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)所述分析裝置發(fā)送到被測(cè)步進(jìn)電機(jī)；所述扭矩傳感器信號(hào)處理電路分別與所述扭矩傳感器和所述分析裝置電連接，所述扭矩傳感器信號(hào)處理電路用于將所述扭矩傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)變成扭矩傳感器處理信號(hào)并發(fā)送到所述分析裝置；所述角度傳感器信號(hào)處理電路分別于所述角度傳感器和所述分析裝置電連接，所述角度傳感器信號(hào)處理電路用于將所述角度傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻嵌葌鞲衅魈幚硇盘?hào)并發(fā)送到所述分析裝置；所述負(fù)載機(jī)控制器分別與所述負(fù)載機(jī)和所述分析裝置電連接，所述負(fù)載機(jī)控制器用于將所述負(fù)載機(jī)控制信號(hào)通過(guò)所述分析裝置發(fā)送到所述負(fù)載機(jī)。
4.如權(quán)利要求2所述的汽車空調(diào)步進(jìn)電機(jī)力矩輸出特性的測(cè)量裝置，其特征在于所述分析裝置包括標(biāo)準(zhǔn)通信接口、數(shù)據(jù)采集卡、測(cè)量裝置、顯示裝置；所述數(shù)據(jù)采集卡分別與所述標(biāo)準(zhǔn)通信接口和測(cè)量裝置電連接，所述數(shù)據(jù)采集卡用于通過(guò)所述標(biāo)準(zhǔn)通信接口分別向所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和所述負(fù)載機(jī)控制器發(fā)送所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和所述負(fù)載機(jī)控制信號(hào)；所述數(shù)據(jù)采集卡還用于通過(guò)所述標(biāo)準(zhǔn)通信接口分別將所述扭矩傳感器處理信號(hào)和所述角度傳感器處理信號(hào)發(fā)送到所述測(cè)量裝置；所述測(cè)量裝置分別與所述數(shù)據(jù)采集卡和所述顯示裝置電連接，所述測(cè)量裝置用于控制所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和所述負(fù)載機(jī)控制信號(hào)；所述測(cè)量裝置還用于將所述數(shù)據(jù)采集卡采集到的所述扭矩傳感器處理信號(hào)和角度傳感器處理信號(hào)處理成實(shí)際測(cè)量的扭矩值和角度值；所述顯示裝置用于顯示所述實(shí)際測(cè)量的扭矩值和角度值。
【文檔編號(hào)】G01L3/00GK204228307SQ201420485696
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】楊俊華, 李鄂勝, 張勇, 黃國(guó)富 申請(qǐng)人:湖北開(kāi)特汽車電子電器系統(tǒng)股份有限公司