專利名稱：脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風扇測試裝置及方法，尤其涉及一種脈寬調(diào)制風扇性能測試裝置及方法。
背景技術(shù)：
與常規(guī)三線式風扇(兩根電源線，一根信號線模式)相比，PWM風扇將導線數(shù)增至四根線，多出的一根線用于控制風扇導通時間。PWM的全稱是Pulse Width Modulation(脈沖寬度調(diào)制)，它被用來控制風扇的轉(zhuǎn)速。不過前提是風扇的電源是四針接口。風扇的轉(zhuǎn)速可以利用PWM的循環(huán)變化進行精確的控制，實現(xiàn)噪聲和性能之間的平衡。PWM控制風扇轉(zhuǎn)速是按照該風扇占空比的大小進行的，其控制精度很高。
因PWM風扇有節(jié)能等諸多優(yōu)點，而成為計算機系統(tǒng)散熱領(lǐng)域的新寵。目前大多采用如下方式對PWM風扇的轉(zhuǎn)速進行檢測，即用電源供應器提供風扇電源，用信號發(fā)生器產(chǎn)生所需要的一定頻率、占空比(需用示波器偵測)的PWM信號波，再用轉(zhuǎn)速計測試風扇的轉(zhuǎn)速。當工作人員需要測試PWM風扇的電氣性能時，首先需要通過風扇轉(zhuǎn)速測試，然而，PWM風扇的轉(zhuǎn)速測試所需設(shè)備眾多，占用的空間比較大，并且測試相當麻煩，所需人員專業(yè)素質(zhì)也必須較高，因此不適合于生產(chǎn)線大量產(chǎn)品的流水線作業(yè)。此外，PWM風扇測試參數(shù)較多，現(xiàn)存測試方式多用按鍵編輯器來編輯測試參數(shù)，速度較慢，因此導致效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，其測試準確、便捷，且測試效率高，使用范圍廣。
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法，其測試準確、便捷，且測試效率高，使用范圍廣。
一種PWM風扇電氣性能測試裝置，包括一個接口板用于安裝至少一個待測PWM風扇，該PWM風扇電氣性能測試裝置還包括一臺計算機及一個與該計算機及接口板通訊的風扇電氣性能測試控制器。所述計算機包括一個存儲單元，用于存儲所述PWM風扇的料號參數(shù)；一個設(shè)置單元，設(shè)置該PWM風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)，并向所述風扇電氣性能測試控制器發(fā)送該運轉(zhuǎn)參數(shù)；一個采樣卡，采集PWM風扇運轉(zhuǎn)時的運轉(zhuǎn)信息；一個計算單元，根據(jù)所述運轉(zhuǎn)信息計算出該PWM風扇的電氣性能參數(shù)；及一個對比單元，將所計算出來的電氣性能參數(shù)與所述料號參數(shù)進行對比，以確定該PWM風扇的電氣性能是否合格。
一種PWM風扇電氣性能測試方法，包括步驟如下存儲待測PWM風扇的料號參數(shù)；設(shè)置該PWM風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)；根據(jù)所設(shè)置的運轉(zhuǎn)參數(shù)運轉(zhuǎn)所述PWM風扇；采集該PWM風扇的運轉(zhuǎn)信息；根據(jù)所述運轉(zhuǎn)信息計算所述PWM風扇的電氣性能參數(shù)；及將所計算出來的電氣性能參數(shù)與該PWM風扇的料號參數(shù)進行對比，以確定該PWM風扇的電氣性能是否合格。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置及方法，可以精確的測試出PWM風扇的電氣性能是否合格，且其測試方法便捷，測試效率高，使用范圍廣。


圖1是本發(fā)明脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置較佳實施例的硬件架構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置較佳實施例的具體結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖1所示計算機的功能單元圖。
圖4是本發(fā)明脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法較佳實施例的作業(yè)流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，是本發(fā)明PWM風扇電氣性能測試裝置較佳實施例的硬件架構(gòu)圖。該裝置用于測試PWM風扇的電氣性能，其包括一臺計算機1、一串口2、一臺風扇電氣性能測試控制器3、一個接口板4及一個電源供應器5。該計算機1通過串口2與所述風扇電氣性能測試控制器3通訊。其中，計算機1存儲有多個PWM風扇的料號參數(shù)，該PWM風扇的料號參數(shù)包括所述PWM信號波的額定電流、頻率、測試時間、是否浮空測試、占空比及各占空比對應的風扇參考轉(zhuǎn)速及浮空參考轉(zhuǎn)速等。該計算機1還用于設(shè)置PWM風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)，并通過串口2向所述風扇電氣性能測試控制器3發(fā)送該運轉(zhuǎn)參數(shù)。所述PWM風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)包括電壓、頻率及占空比。
接口板4和電源供應器5分別與所述風扇電氣性能測試控制器3相連。該接口板4上可安裝至少一個待測PWM風扇。所述電源供應器5通過風扇電氣性能測試控制器3向待測PWM風扇提供直流電壓，使得待測PWM風扇可以正常運轉(zhuǎn)，該直流電壓可以為5伏和12伏等。
如圖2所示，是本發(fā)明脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置較佳實施例的具體結(jié)構(gòu)圖。所述風扇電氣性能測試控制器3包括一個晶振30、一個微程序控制器(Micro Controller Unit，MCU)32、一個計數(shù)器34、一個晶振36、一個保護電路38及一個顯示設(shè)備40。
MCU32用于接收計算機1發(fā)送的運轉(zhuǎn)參數(shù)，并根據(jù)該運轉(zhuǎn)參數(shù)控制所述計數(shù)器34產(chǎn)生PWM信號波，PWM風扇根據(jù)該PWM信號波運轉(zhuǎn)。所述晶振30與MCU32相連，用于向MCU32提供驅(qū)動時鐘參照標準。所述晶振36用于驅(qū)動計數(shù)器34產(chǎn)生PWM波。在PWM風扇運轉(zhuǎn)過程中，若電路中出現(xiàn)異常信息，所述保護電路38用于保護風扇電氣性能測試控制器3不受損害，起到隔離及緩沖的作用。
所述顯示設(shè)備40包括至少一個發(fā)光二極管(Light EmittingDiode，LED)400及一個蜂鳴器402。該顯示設(shè)備40通過接口板4與待測PWM風扇連接，用于通過MCU32接收計算機1所發(fā)送的PWM風扇電氣性能測試結(jié)果，并聲光顯示該測試結(jié)果。具體而言，當PWM風扇電氣性能合格時，與其相連的LED400顯示一種顏色，例如綠色；當PWM風扇電氣性能不合格時，所述LED400以一種不同于合格時所顯示的顏色顯示，例如紅色，且蜂鳴器402發(fā)出報警信號。
如圖3所示，是圖2所示計算機1的功能單元圖。所述計算機1包括一個存儲單元12、一個檢測單元14、一個設(shè)置單元16、一個采樣卡18、一個計算單元20、一個對比單元22及一個判斷單元24。
所述存儲單元12用于存儲PWM風扇的料號參數(shù)，該料號參數(shù)包括所述PWM信號波的額定電流、頻率、測試時間、是否浮空測試、占空比及各占空比對應的風扇參考轉(zhuǎn)速及浮空參考轉(zhuǎn)速。所述檢測單元14用于檢測計算機1、串口2、風扇電氣性能測試控制器3、接口板4、電源供應器5及待測PWM風扇之間是否建立好通訊。
所述設(shè)置單元16用于設(shè)置待測PWM風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)，并向風扇電氣性能測試控制器3發(fā)送該運轉(zhuǎn)參數(shù)，該運轉(zhuǎn)參數(shù)包括電壓、頻率及占空比，例如，設(shè)置單元16設(shè)置待測PWM風扇的運轉(zhuǎn)電壓為12伏，頻率為25千赫茲，占空比為10％。MCU32根據(jù)該運轉(zhuǎn)參數(shù)控制計數(shù)器34產(chǎn)生PWM信號波，所述PWM風扇根據(jù)該PWM信號波運轉(zhuǎn)。
采樣卡18采集所述PWM風扇的運轉(zhuǎn)信息，該運轉(zhuǎn)信息包括所述PWM風扇運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的電壓信號值及電流信號值。計算單元20根據(jù)該運轉(zhuǎn)信息計算出PWM風扇的電氣性能參數(shù)，該電氣性能參數(shù)包括PWM風扇的轉(zhuǎn)速及電流。具體而言，計算單元20根據(jù)所述電壓信號值計算PWM風扇的轉(zhuǎn)速，并處理所述電流信號值得到PWM風扇運轉(zhuǎn)時的電流值。
對比單元22用于將所計算出的PWM風扇的電氣性能參數(shù)與所述料號參數(shù)進行對比，確定該PWM風扇的轉(zhuǎn)速及電流是否符合所述料號參數(shù)。判斷公式為參考轉(zhuǎn)速X(1-公差％)＝＜實測轉(zhuǎn)速＜＝參考轉(zhuǎn)速X(1+公差％)，額定電流Y(1-公差％)＝＜實測電流＜＝額定電流Y(1+公差％)。若所計算出的PWM風扇的轉(zhuǎn)速及電流均分別在所述判斷公式的范圍之內(nèi)，則證明該PWM風扇的電氣性能參數(shù)符合所述料號參數(shù)，該PWM風扇的電氣性能合格；反之，該PWM風扇的電氣性能不合格。例如，當電壓為12伏、頻率為25千赫茲、占空比為10％時，待測PWM風扇的參考轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)每分鐘，額定電流為50毫安，若誤差范圍為10％，則540轉(zhuǎn)每分鐘＝＜實測轉(zhuǎn)速＜＝660轉(zhuǎn)每分鐘，30毫安＝＜實測電流＜＝60毫安，若計算單元20所計算出的轉(zhuǎn)速或電流不在上述范圍之內(nèi)，則證明所述PWM風扇的電氣性能不合格，即所述PWM風扇必須在滿足轉(zhuǎn)速和電流都在參考范圍之內(nèi)時，其電氣性能才合格。
判斷單元24根據(jù)存儲單元12所存儲的料號參數(shù)確定是否進行浮空測試，所述浮空測試是指將PWM風扇的一條PWM線懸空，測試該PWM風扇的轉(zhuǎn)速。
如圖4所示，是本發(fā)明脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法較佳實施例的作業(yè)流程圖。首先，所述計算機1通過串口2與風扇電氣性能測試控制器3通訊，檢測單元14檢測計算機1、串口2、風扇電氣性能測試控制器3、接口板4、電源供應器5及待測PWM風扇之間是否建立好通訊(步驟S400)。
若上述所有設(shè)備間已建立好通訊，則向接口板4上安裝待測PWM風扇，并啟動測試(步驟S401)。在本實施例中，所述待測PWM風扇可以是多個。
設(shè)置單元16設(shè)置待測PWM風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)，并向風扇電氣性能測試控制器3發(fā)送該運轉(zhuǎn)參數(shù)，該運轉(zhuǎn)參數(shù)包括電壓、頻率及占空比，例如，設(shè)置單元16設(shè)置待測PWM風扇的運轉(zhuǎn)電壓為12伏，頻率為25千赫茲，占空比為10％(步驟S402)。
MCU32接收所述運轉(zhuǎn)參數(shù)，并根據(jù)該運轉(zhuǎn)參數(shù)控制計數(shù)器34產(chǎn)生PWM信號波，所述PWM風扇根據(jù)該PWM信號波運轉(zhuǎn)(步驟S403)。
采樣卡18采集上述PWM風扇的運轉(zhuǎn)信息，該運轉(zhuǎn)信息包括所述PWM風扇運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的電壓信號值及電流信號值，計算單元20根據(jù)該運轉(zhuǎn)信息計算該PWM風扇的電氣性能參數(shù)，該電氣性能參數(shù)包括PWM風扇的轉(zhuǎn)速及電流，具體而言，計算單元20根據(jù)所述電壓信號值計算PWM風扇的轉(zhuǎn)速，并處理所述電流信號值得到PWM風扇運轉(zhuǎn)時的電流值(步驟S404)。對比單元22將所計算出的電氣性能參數(shù)與該所述料號參數(shù)進行對比(步驟S405)。
根據(jù)對比單元22所比較的結(jié)果確定所述PWM風扇的電氣性能參數(shù)是否符合所述料號參數(shù)(步驟S406)。判斷公式為參考轉(zhuǎn)速X(1-公差％)＝＜實測轉(zhuǎn)速＜＝參考轉(zhuǎn)速X(1+公差％)，額定電流Y(1-公差％)＝＜實測電流＜＝額定電流Y(1+公差％)。若所述PWM風扇的電氣性能參數(shù)不在判斷公式的范圍之內(nèi)，則所述PWM風扇的電氣性能不合格，直接進入步驟S410進行聲光報警，例如，當電壓為12伏、頻率為25千赫茲、占空比為10％時，待測PWM風扇的參考轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)每分鐘，額定電流為50毫安，則540轉(zhuǎn)每分鐘＝＜實測轉(zhuǎn)速＜＝660轉(zhuǎn)每分鐘，30毫安＝＜實測電流＜＝60毫安，然而，計算單元20所計算出的轉(zhuǎn)速不在該范圍之內(nèi)或者是所述PWM風扇運轉(zhuǎn)時的電流不在所述范圍之內(nèi)，則證明該PWM風扇電氣性能不合格。
若PWM風扇的電氣性能參數(shù)在所述范圍之內(nèi)，則判斷單元24根據(jù)存儲單元12所存儲的料號參數(shù)確定是否進行浮空測試，所述浮空測試是指將PWM風扇的一條PWM線懸空，測試該PWM風扇的轉(zhuǎn)速(步驟S407)。
若需要進行浮空測試，則依據(jù)上述方法讓PWM風扇運轉(zhuǎn)，并計算該PWM風扇的浮空轉(zhuǎn)速(步驟S408)。
對比單元22將所計算出來的浮空轉(zhuǎn)速與該占空比下的浮空參考轉(zhuǎn)速進行比較，確定該浮空轉(zhuǎn)速是否符合所述料號參數(shù)(步驟S409)。
若所述浮空轉(zhuǎn)速不符合所述料號參數(shù)，則該PWM風扇的電氣性能不合格，顯示設(shè)備40通過MCU32接收計算機1所發(fā)送的測試結(jié)果聲光報警，具體而言，LED400顯示紅色，同時蜂鳴器402發(fā)出報警信號(步驟S410)。
若所述浮空轉(zhuǎn)速符合所述料號參數(shù)，則該PWM風扇的電氣性能合格，LED400顯示綠色(步驟S411)。
權(quán)利要求
1.一種脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，包括一個接口板，用于安裝至少一個待測脈寬調(diào)制風扇，其特征在于該脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置還包括一臺計算機及一個與該計算機及接口板通訊的風扇電氣性能測試控制器，其中，所述計算機包括一個存儲單元，用于存儲所述脈寬調(diào)制風扇的料號參數(shù)；一個設(shè)置單元，設(shè)置該脈寬調(diào)制風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)，并向所述風扇電氣性能測試控制器發(fā)送該運轉(zhuǎn)參數(shù)；一個采樣卡，采集脈寬調(diào)制風扇運轉(zhuǎn)時的運轉(zhuǎn)信息；一個計算單元，根據(jù)所述運轉(zhuǎn)信息計算出該脈寬調(diào)制風扇的電氣性能參數(shù)；及一個對比單元，將所計算出來的電氣性能參數(shù)與所述料號參數(shù)進行對比，以確定該脈寬調(diào)制風扇的電氣性能是否合格。
2.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，其特征在于，所述運轉(zhuǎn)信息包括脈寬調(diào)制風扇運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的電壓信號值及電流信號值。
3.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，其特征在于，所述風扇電氣性能測試控制器包括一個微程序控制器，用于接收計算機所發(fā)送的運轉(zhuǎn)參數(shù)；一個計數(shù)器，該計數(shù)器與所述微程序控制器相連，用于根據(jù)該運轉(zhuǎn)參數(shù)產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號波，所述脈寬調(diào)制風扇根據(jù)該脈寬調(diào)制信號波運轉(zhuǎn)；及一個顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備與所述微程序控制器及脈寬調(diào)制風扇相連，用于顯示計算機的比較結(jié)果，該顯示設(shè)備包括至少一個發(fā)光二極管，用顏色顯示其所連接的脈寬調(diào)制風扇的電氣性能是否合格；及一個蜂鳴器，用于其所連接的脈寬調(diào)制風扇電氣性能不合格時發(fā)出報警信號。
4.如權(quán)利要求3所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，其特征在于，所述計數(shù)器連接一個保護電路，用于保護所述風扇電氣性能測試控制器中的電路。
5.如權(quán)利要求3所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，其特征在于，所述微程序控制器與一個晶振相連，該晶振用于向該微程序控制器提供驅(qū)動時鐘參照標準。
6.如權(quán)利要求3所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，其特征在于，所述風扇電氣性能測試控制器還包括一個用于驅(qū)動所述計數(shù)器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號波的晶振。
7.如權(quán)利要求3所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，其特征在于，所述脈寬調(diào)制風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)包括電壓、頻率及占空比。
8.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，其特征在于，該脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置還包括一個電源供應器，用于向所述風扇電氣性能測試控制器提供直流電源。
9.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，其特征在于，所述脈寬調(diào)制風扇的料號參數(shù)包括所述脈寬調(diào)制信號波的額定電流、頻率、測試時間、是否浮空測試、占空比及各占空比對應的風扇參考轉(zhuǎn)速及浮空參考轉(zhuǎn)速。
10.如權(quán)利要求1所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試裝置，其特征在于，所述電氣性能參數(shù)包括脈寬調(diào)制風扇的轉(zhuǎn)速及電流。
11.一種脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法，其特征在于，該方法包括步驟如下存儲待測脈寬調(diào)制風扇的料號參數(shù)；設(shè)置該脈寬調(diào)制風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)；根據(jù)所設(shè)置的運轉(zhuǎn)參數(shù)運轉(zhuǎn)所述脈寬調(diào)制風扇；采集該脈寬調(diào)制風扇的運轉(zhuǎn)信息；根據(jù)所述運轉(zhuǎn)信息計算所述脈寬調(diào)制風扇的電氣性能參數(shù)；及將所計算出來的電氣性能參數(shù)與該脈寬調(diào)制風扇的料號參數(shù)進行對比，以確定該脈寬調(diào)制風扇的電氣性能是否合格。
12.如權(quán)利要求11所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法，其特征在于，所述運轉(zhuǎn)信息包括該脈寬調(diào)制風扇運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的電壓信號值及電流信號值。
13.如權(quán)利要求11所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法，其特征在于，所述脈寬調(diào)制風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)包括電壓、頻率及占空比。
14.如權(quán)利要求11所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法，其特征在于，所述電氣性能參數(shù)包括脈寬調(diào)制風扇的轉(zhuǎn)速及電流。
15.如權(quán)利要求11所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法，其特征在于，所述脈寬調(diào)制風扇的料號參數(shù)包括脈寬調(diào)制信號波的額定電流、頻率、測試時間、是否浮空測試、占空比及各占空比對應的風扇參考轉(zhuǎn)速及浮空參考轉(zhuǎn)速。
16.如權(quán)利要求15所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法，其特征在于，該方法還包括如下步驟判斷所述脈寬調(diào)制風扇是否需要進行浮空測試；若所述脈寬調(diào)制風扇需要浮空測試，則采集該脈寬調(diào)制風扇浮空運轉(zhuǎn)時的電壓信號值及電流信號值，并計算該脈寬調(diào)制風扇的浮空轉(zhuǎn)速；及將所計算出的脈寬調(diào)制風扇的浮空轉(zhuǎn)速與該脈寬調(diào)制風扇的浮空參考轉(zhuǎn)速進行對比，以確定所述脈寬調(diào)制風扇的電氣性能是否合格。
17.如權(quán)利要求16所述的脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法，其特征在于，該方法還包括如下步驟若所述脈寬調(diào)制風扇的電氣性能合格，則與其連接的顯示設(shè)備顯示一種顏色；若所述脈寬調(diào)制風扇的電氣性能不合格，則與其連接的顯示設(shè)備顯示另一種顏色，并發(fā)出報警信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種脈寬調(diào)制風扇電氣性能測試方法，包括如下步驟存儲待測脈寬調(diào)制風扇的料號參數(shù)；設(shè)置該脈寬調(diào)制風扇的運轉(zhuǎn)參數(shù)；根據(jù)所設(shè)置的運轉(zhuǎn)參數(shù)運轉(zhuǎn)所述脈寬調(diào)制風扇；采集該脈寬調(diào)制風扇的運轉(zhuǎn)信息；根據(jù)所述運轉(zhuǎn)信息計算所述脈寬調(diào)制風扇的電氣性能參數(shù)；及將所計算出來的電氣性能參數(shù)與該脈寬調(diào)制風扇的料號參數(shù)進行對比，以確定該脈寬調(diào)制風扇的電氣性能是否合格。
文檔編號G05B23/02GK101093395SQ200610061309
公開日2007年12月26日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者黃登聰, 余國俊, 徐華勇, 曹獻陽 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司