[發明專利]一種汽車空調步進電機力矩輸出特性的測量系統

有效

• 申請號: 201410426069.0
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104215371B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 楊俊華;李鄂勝;張勇;黃國富
• 申請（專利權）人: 湖北開特汽車電子電器系統股份有限公司
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙)42212
• 代理人: 胡清堂

1.?一種汽車空調中步進電機的力矩輸出特性的測量系統，其包括機械裝置、控制裝置和分析裝置；所述機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;

所述機械裝置包括固定支架、扭矩傳感器、負載機和角度傳感器、聯軸器；

所述扭矩傳感器、負載機和角度傳感器、聯軸器均同軸固定于固定支架上；所述扭矩傳感器通過所述聯軸器與固定在固定支架上的被測件步進電機相連；所述扭矩傳感器通過聯軸器與負載機相連，所述負載機通過所述聯軸器與所述角度傳感器相連；所述機械裝置用于接收所述控制裝置的負載機控制信號和向所述控制裝置發出扭矩傳感器信號和角度傳感器信號；

所述控制裝置用于接收所述分析裝置發送的被測步進電機驅動信號并將所述被測步進電機驅動信號發送到被測步進電機；并用于接收所述分析裝置的負載機控制信號并將所述負載機控制信號發送到所述機械控制裝置；還用于將所述機械裝置的扭矩傳感器信號和角度傳感器信號分別轉變為扭矩傳感器處理信號和角度傳感器處理信號并分別將所述扭矩傳感器處理信號和角度傳感器處理信號發送到所述分析裝置；

所述分析裝置用于分別向所述控制裝置發送被測步進電機驅動信號和負載機控制信號，還用于接收所述控制裝置發送的扭矩傳感器處理信號和角度傳感器處理信號，并通過所述分析裝置中的程序編寫將所述扭矩傳感器處理信號和角度傳感器處理信號轉化為實際測量的扭矩值和角度值，進而對所述實際測量的扭矩值和角度值加以分析得出被測步進電機的牽入力矩、牽出力矩、堵轉力矩、矩頻曲線數據：

當分析獲得所述被測步進電機的牽入力矩時：給所述負載機施加一個預置負載扭矩值后，按所述被測步進電機牽入力矩測量參數啟動電機運轉，同時，將所述角度傳感器監控實際運轉的角度與理論運轉角度比對，獲得所述被測步進電機的牽入力矩；

當分析獲得所述被測步進電機的牽出力矩時：空載啟動所述被測步進電機運轉后，程序進入一個執行循環，給所述負載機施加一個預置負載扭矩值的同時給步進電機施加一定的步進數，并檢測所述角度傳感器的實際運行的角度，與理論運轉角度比對獲得所述被測步進電機的牽出力矩；

當分析獲得所述被測步進電機堵轉力矩時：配置所述被測步進電機堵轉力矩測量參數，并啟動所述被測步進電機運轉；給所述負載機施加一個最大負載扭矩值；檢測所述角度傳感器角度值變化量，當所述變化量為零時，動態的所述扭矩傳感器測量的扭矩值，即為所述被測步進電機的實測堵轉力矩值；

當分析獲得所述被測步進的矩頻曲線時：根據所述被測步進電機的步進頻率工作范圍，按一定的步頻遞增掃頻至所述被測步進電機的步進頻率工作范圍的上限；測量相應步進頻率下的牽出力矩；繪制并生成步進頻率與牽出力矩之間的變化關系曲線圖表，即為步進電機的矩頻曲線。

2.如權利要求1所述的汽車空調步進電機力矩輸特性的測量系統，其特征在于；所述扭矩傳感器與所述扭矩傳感器信號處理電路單元電連接，所述扭矩傳感器用于向所述扭矩傳感器信號處理電路單元發送所述扭矩傳感器信號；所述角度傳感器與所述角度傳感器信號處理電路單元電連接，所述角度傳感器用于向所述角度傳感器信號處理電路單元發送所述角度傳感器信號；所述負載機與所述載機控制器電連接，用于接收所述負載機控制器發送的所述負載機控制信號。

3.如權利要求1所述的汽車空調步進電機力矩輸特性的測量系統，其特征在于所述控制裝置包括步進電機驅動器、扭矩傳感器信號處理電路單元、角度傳感器信號處理電路單元和負載機控制器；所述步進電機驅動器與被測步進電機電連接，其用于將所述步進電機驅動信號通過所述標準通信接口發送到被測步進電機；所述扭矩傳感器信號處理電路單元分別與所述扭矩傳感器和所述標準通信接口電連接，其用于將所述扭矩傳感器信號轉變成扭矩傳感器處理信號并通過所述標準通信接口發送到所述數據采集卡；所述角度傳感器信號處理電路單元分別與所述角度傳感器和所述標準通信接口電連接，其用于將所述角度傳感器信號轉變為角度傳感器處理信號并通過所述標準通信接口發送到所述數據采集卡；所述負載機控制器分別與所述負載機和所述標準通信接口電連接，其用于將所述負載機控制信號通過所述標準通信接口發送到所述負載機。

4.如權利要求1所述的汽車空調步進電機力矩輸特性的測量系統，其特征在于所述分析裝置包括標準通信接口、數據采集卡、測量程序軟件單元、顯示單元；所述數據采集卡分別與所述標準通信接口和所述測量程序軟件單元電連接，用于通過所述標準通信接口分別向所述步進電機驅動器和所述負載機控制器發送所述步進電機驅動信號和所述負載機控制信號；并用于通過所述標準通信接口分別將所述扭矩傳感器處理信號和所述角度傳感器處理信號發送到所述測量程序軟件單元；所述測量程序軟件單元分別與所述數據采集卡和所述顯示單元電連接，用于通過編程分別控制所述步進電機驅動信號和所述負載機控制信號；還用于將所述數據采集卡采集到的所述扭矩傳感器處理信號和角度傳感器處理信號處理成實際測量的扭矩值和角度值；所述顯示單元用于顯示所述實際測量的扭矩值和角度值。