專利名稱：一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測試方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及虛擬儀器測試領(lǐng)域，尤其涉及一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測試方 法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前直線電機(jī)是精密機(jī)械裝備中應(yīng)用比較多的部件，其性能直接關(guān)系到精密機(jī)械 裝備的精度。因此，對其性能參數(shù)進(jìn)行測試至關(guān)重要，直線電機(jī)的性能測試主要是推力常 數(shù)、反電動勢常數(shù)、繞組表面溫升等項目?，F(xiàn)有技術(shù)中的直線電機(jī)測試技術(shù)采用手工操作，即采用手工調(diào)節(jié)、人工讀表、人工 處理數(shù)據(jù)，實驗要經(jīng)過反復(fù)多次測量，得出電機(jī)所需的各種數(shù)據(jù)和曲線，測試在很大程度上 依賴于試驗人員的操作熟練程度，而且要求測試人員工作時精力高度集中，勞動強(qiáng)度大，所 以人為影響因素大，且周期長，效率低，測試數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確度較差。如何采用合適的 測試系統(tǒng)準(zhǔn)確測試各種電機(jī)的相關(guān)性能，通過分析測試過程的數(shù)據(jù)，然后判定產(chǎn)品性能的 優(yōu)劣，從而改進(jìn)相關(guān)的生產(chǎn)工藝，已經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。由于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，使得測試技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)深層次的 結(jié)合，產(chǎn)生了新一代儀器——虛擬儀器，使得測試技術(shù)進(jìn)入了一個新的發(fā)展紀(jì)元。專利號 CN101187693A提出了一種基于虛擬儀器技術(shù)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)自動測試系統(tǒng)設(shè)計，但這種設(shè)計僅 適用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)。由于直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)結(jié)構(gòu)和特性的差別，現(xiàn)有的測試手段無法滿足 直線電機(jī)性能測試。因此，設(shè)計一種針對直線電機(jī)性能測試處理方法十分必要，是虛擬儀器測試領(lǐng)域 目前急待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測試方法、裝置及系統(tǒng)，通過 測試平臺結(jié)構(gòu)結(jié)合由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和工業(yè)計算機(jī)組成的虛擬儀器測試系統(tǒng)，可動態(tài) 地采集各種長行程直線電機(jī)的推力值、電流值、反電動勢值及其它性能參數(shù)，采集的數(shù)值經(jīng) 由編制的虛擬實驗軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)發(fā)送、實時檢測和打印等， 測試面板操作簡單，分析和處理功能靈活，提高了測試精度和測試速度。本發(fā)明實施例提供以下技術(shù)方案一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測試裝置，上述電機(jī)測試裝置包括參數(shù)設(shè)置模塊， 用于對傳感器、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡及運(yùn)動控制卡進(jìn)行參數(shù)配置；運(yùn)動控制模塊，用 于驅(qū)動待測電機(jī)或陪測電機(jī)運(yùn)動沿著預(yù)定的方向運(yùn)動；數(shù)據(jù)采集模塊，用于對待測電機(jī)或 陪測電機(jī)的機(jī)端反電動勢電壓、電流及推力值、溫度值的采集，完成模擬信號到數(shù)字信號的 轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)分析與處理模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊輸出的被采集來且已轉(zhuǎn)換的信號進(jìn)行分 析與處理；數(shù)據(jù)顯示與存儲模塊，用于將數(shù)據(jù)分析與處理模塊分析處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示 和存儲。
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優(yōu)選的，上述運(yùn)動控制模塊包括對被測電機(jī)(進(jìn)行推力常數(shù)測試時)或陪測電機(jī) (進(jìn)行反電動勢常數(shù)測試時)進(jìn)行控制。優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)采集模塊在進(jìn)行直線電機(jī)的反電動勢常數(shù)測試公式為
權(quán)利要求
1.一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測試裝置，其特征在于，所述電機(jī)測試裝置包括參數(shù) 設(shè)置模塊，用于對傳感器、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡及運(yùn)動控制卡進(jìn)行參數(shù)配置；運(yùn)動控 制模塊，用于驅(qū)動待測電機(jī)或陪測電機(jī)運(yùn)動沿著預(yù)定的方向運(yùn)動；數(shù)據(jù)采集模塊，用于對待 測電機(jī)或陪測電機(jī)的機(jī)端反電動勢電壓、電流及推力值、溫度值的采集，完成模擬信號到數(shù) 字信號的轉(zhuǎn)換；數(shù)據(jù)分析與處理模塊，用于對數(shù)據(jù)采集模塊輸出的被采集來且已轉(zhuǎn)換的信 號進(jìn)行分析與處理；數(shù)據(jù)顯示與存儲模塊，用于將數(shù)據(jù)分析與處理模塊分析處理后的數(shù)據(jù) 進(jìn)行顯示和存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)測試裝置，其特征在于，所述運(yùn)動控制模塊包括對被測 電機(jī)(進(jìn)行推力常數(shù)測試時)或陪測電機(jī)(進(jìn)行反電動勢常數(shù)測試時)進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)測試裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊在進(jìn)行直線 電機(jī)的反電動勢常數(shù)測試公式為Ke-^其中，Vs——陪測電機(jī)帶動待測電機(jī)運(yùn)行的速度；E——待測電機(jī)速度vs時相電壓的電壓峰值，即反電動勢值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)測試裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊在進(jìn)行推力 常數(shù)測試公式其中，Im——加載到待測電機(jī)上的三相電流幅值；F——待測電機(jī)在電流Im時的出力值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)測試裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析與處理模包含一 傳感器模塊，用于完成待測電機(jī)的機(jī)端電壓、電流信號及推力信號、溫度信號轉(zhuǎn)化為信號調(diào) 理電路能夠接受的低電壓、弱電流信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)測試裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)分析與處理模包含一 信號調(diào)理模塊，用于完成傳感器輸出的電壓或電流信號進(jìn)行預(yù)濾波、隔離/放大、再濾波處 理，轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)采集卡所能接受的電壓或電流范圍。
7.一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測試系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至6任意一 項所述的離軸信號處理裝置。
8.一種使用如權(quán)利要求1的直線電機(jī)測試裝置進(jìn)行直線電機(jī)測試方法，其特征在于， 所述直線電機(jī)測試方法包括步驟一、對傳感器、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡及運(yùn)動控制卡進(jìn)行參數(shù)配置；步驟二、驅(qū)動待測電機(jī)或陪測電機(jī)運(yùn)動沿著預(yù)定的方向運(yùn)動；步驟三、對待測電機(jī)或陪測電機(jī)的機(jī)端進(jìn)行反電動勢電壓、電流及推力值、溫度值的采 集，完成模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換；步驟四、對采集來且已轉(zhuǎn)換的信號進(jìn)行分析與處理；步驟五、將分析處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和存儲。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直線電機(jī)測試方法，其特征在于，在所述步驟二中，包括對被 測電機(jī)或陪測電機(jī)(進(jìn)行反電動勢常數(shù)測試時)進(jìn)行控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直線電機(jī)測試方法，其特征在于，在所述步驟三中，直線電 機(jī)的反電動勢常數(shù)測試公式為
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直線電機(jī)測試方法，其特征在于，在所述步驟三中，推力常數(shù)測試公式
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直線電機(jī)測試方法，其特征在于，在所述步驟四中，包含一 傳感器對待測電機(jī)的機(jī)端電壓、電流信號及推力信號、溫度信號轉(zhuǎn)化為信號調(diào)理電路能夠 接受的低電壓、弱電流信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直線電機(jī)測試方法，其特征在于，在所述步驟四中，包含一 信號調(diào)理對傳感器輸出的電壓或電流信號進(jìn)行預(yù)濾波、隔離/放大、再濾波處理，轉(zhuǎn)化為數(shù) 據(jù)采集卡所能接受的電壓或電流范圍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于虛擬儀器的直線電機(jī)測試方法、裝置及系統(tǒng)，通過測試平臺結(jié)構(gòu)結(jié)合由傳感器、數(shù)據(jù)采集卡和工業(yè)計算機(jī)組成的虛擬儀器測試系統(tǒng)，可動態(tài)地采集各種長行程直線電機(jī)的推力值、電流值、反電動勢值及其它性能參數(shù)，采集的數(shù)值經(jīng)由編制的虛擬實驗軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)發(fā)送、實時檢測和打印等，測試面板操作簡單，分析和處理功能靈活，提高了測試精度和測試速度。
文檔編號G01R31/34GK102109575SQ20091020094
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者陳慶生, 陳銳, 齊芊楓 申請人:上海微電子裝備有限公司