專利名稱：風扇轉速測試方法
技術領域：
本發明涉及一種風扇轉速測試方法。
技術背景電腦已經逐漸普及到軍用、民用、商業等各個領域，作為電腦內主板以及CPU可靠度保 證的風扇在電腦內承擔著降低CPU溫度，利用其旋轉時產生的氣流，將電腦機箱內的熱空氣 帶走，從而達到降低CPU溫度以及主板上關鍵零件溫度的功能。風扇的轉速決定風扇制冷的效果，風扇轉速越高，風扇氣流越大，冷卻效果越好。主板可靠度驗證部門驗證的一個項目就包括風扇轉速的測試與驗證。我們知道風扇轉速以及主板上各主要電壓如CPU核心電壓 +5V、 +12￥等系統電源都可以透過81( 顯示，然而如何確認BIOS顯示的轉速是準確的，與實 際轉速有無差異，現在業界都是采用風扇轉速計來進行風扇轉速測試，從而驗證BIOS顯示的 風扇轉速與實際轉速是否相符，由此來驗證主板硬件設計以及軟件是否符合要求，由于風扇 轉速計價格較貴，而且對于非風扇生產廠家如主板制造廠商來說，沒有必要購買專門的轉速 計來驗證風扇轉速。 發明內容鑒于以上，有必要提供一種低成本的風扇轉速測試方法，無需增加非風扇生產廠家的附 加成本就可以準確測試風扇的轉速。一種風扇轉速測試方法，包括以下步驟將風扇和一限流電阻串聯連接在直流電源兩端 ;將示波器并聯連接在限流電阻兩端，對限流電阻兩端的電壓進行采樣；根據示波器上得到 的波形計算電壓的周期；及根據所述電壓的周期計算得到風扇轉速。一種風扇轉速測試方法，包括以下步驟將風扇、限流電阻和示波器串聯連接在直流電 源兩端，用示波器對電路中的電流進行采樣；根據示波器上得到的波形計算電流的周期；及 根據所述電流的周期計算得到風扇轉速。使用此風扇轉速測試方法，對于主板制造廠商，無需購買價格高的轉速計，只需使用示 波器測試電路中的電壓或電流波形，計算周期，即可根據公式計算出風扇的轉速。
圖l是本發明風扇轉速測試方法較佳實施方式的硬件連接示意圖。 圖2是示波器測試到的波形圖。圖3是風扇電路工作原理圖。
具體實施方式
主板設計與生產廠家均會使用示波器對電路信號進行測量，有鑒于此，本發明風扇轉速 測試方法較佳實施方式利用現有的示波器對風扇轉速進行測試。首先根據圖1所示的連接示意圖連接好直流電源10、風扇20、限流電阻40和示波器30。 所述風扇20和所述限流電阻40串聯連接在所述直流電源10的兩端，所述示波器30并聯連接在 所述限流電阻40的兩端。再將示波器30調到AC耦合檔，濾除直流成分。對電路通電測試，在示波器30上得到限流電阻40兩端電壓的測試波形，如圖2所示，為 一4極體風扇的電壓波形圖。根據得到的波形計算電壓的周期，圖2中波形的周期為2*6 = 12ms。最后根據以下公式得到風扇的轉速值。轉速=60*1000/1 (T代表周期，單位為ms)圖2中風扇的轉速為60*1000/12 = 5000轉/分鐘。現以4極體風扇為例說明此方法計算風扇轉速的原理。如圖3所示，為風扇電路工作原理 圖，風扇電路包括一運算電路50，兩個線圈L1及L2，三個三極管Q1、 Q2及Q3， 一霍爾元件 60及一磁環70。 一電源端Vcc通過一二極管Dl連接到所述運算電路50的引腳Vcc及所述線圈Ll 及L2的連接節點上，所述線圈L1的另一端連接至所述三極管Q1的集電極，所述三極管Q1的基 極連接至所述運算電路50的引腳A，所述三極管Q1的發射極接地。所述線圈L2的另一端連接 至所述三極管Q2的集電極，所述三極管Q2的基極連接至所述運算電路50的引腳B，所述三極 管Q2的發射極接地。所述運算電路50的弓1腳H+及H-均連接至所述霍爾元件60。所述運算電路 50的引腳Tachl與所述三極管Q3的基極連接，所述三極管Q3的集電極接收風扇轉速控制信號 Tach，所述三極管Q3的發射極接地，所述三極管Q3的發射極還作為所述風扇控制電路的接地 端GND。所述線圈L1及L2通過各自串聯的三極管Q1及Q2輪流通電，形成旋轉磁場，帶動磁環 70和風扇20的扇葉按確定方向旋轉(磁環在扇葉上)。霍爾元件60的作用是感應磁環70相對 于定子繞組的位置，適時的切換引腳A、 B交替工作。通電瞬間，三極管Q1、 Q2由于兩者特 性不可能完全相同，必定有一個先導通，假設三極管Q1先導通，三極管Q2截止，那么電源通 過二極管D1，線圈L1，三極管Q1提供電流，線圈L1有交變電流通過，必定會產生磁場，在磁 力矩的作用下使得磁環70和扇葉按驅動方向旋轉，由于扇葉的轉動，使得扇葉上的磁環70也 在跟隨轉動，當其轉到霍爾元件60的位置時，霍爾元件60的電動勢發生變化，極性發生改變 ，所述運算電路50通過引腳H+或H-探測到后，所述運算電路50使得三極管Q1的基極為低電平 而截止，線圈L1無電流通過，同時三極管Q2的基極由低電平變為高電平而導通，那么線圈L2中有電流流過，產生旋轉磁場，迫使扇葉繼續轉動，如此周而復始， 一直循環下去，由上 分析，風扇每旋轉一圈，極性會發生兩次變化，由于電路使用的電感線圈L1及L2，是感性負 載，電感具有電流不能突變的特性，因此必定會在其兩端產生感應電壓，也就是我們常說的 紋波電壓，因此我們只要測試紋波電壓就可以很容易計算風扇的轉速。在測試風扇轉速時， 所述電源端Vcc與所述直流電源l0的正極連接，所述接地端GND通過所述限流電阻40與直流電 源l0的負極連接。所述示波器30并聯連接在所述限流電阻40的兩端測試所述限流電阻40兩端 的電壓。本實施例中在直流電源10和風扇20之間連接所述限流電阻40 ，所述限流電阻40的作用在 于保護風扇20與直流電源10，當風扇20因為異常而短路時，限流電阻40即可以發生作用，同 時限流電阻40還可利用其與風扇20串聯的關系，來取得風扇20的電流波形，因為限流電阻 40不改變電壓與電流相位，也就是說限流電阻40兩端的電壓波形與電流波形相位是一致的， 因此只要利用示波器30測得限流電阻40兩端的電壓波形即可根據此波形算電壓周期并進而根 據轉速計算公式計算風扇的轉速。測試風扇轉速時，還可將風扇20、限流電阻40和示波器30串聯連接在直流電源10的兩端 ，用示波器對電路中的電流進行采樣，根據示波器上得到的波形計算電流的周期，仍可根據 公式轉速=60*1000/周期，計算得到風扇轉速。使用此風扇轉速測試方法，對于主板制造廠商，無需購買價格高的轉速計，只需使用示 波器測試電路中的電壓或電流波形，即可計算出風扇的轉速。
權利要求
1. 一種風扇轉速測試方法，包括以下步驟將風扇和一限流電阻串聯連接在直流電源兩端；將示波器并聯連接在限流電阻兩端，對限流電阻兩端的電壓進行采樣；根據示波器上得到的波形計算電壓的周期；及根據所述電壓的周期計算得到風扇轉速。
2.如權利要求l所述的風扇轉速測試方法，其特征在于，測試風扇 轉速時，示波器調到AC耦合檔。
3.如權利要求l所述的風扇轉速測試方法，其特征在于，根據所述 電壓的周期計算得到的風扇每分鐘轉速為60*1000/周期，其中所述周期的單位為毫秒。
4. 一種風扇轉速測試方法，包括以下步驟 將風扇、限流電阻和示波器串聯連接在直流電源兩端，用示波器對電路中的電流進行 采樣；根據示波器上得到的波形計算電流的周期；及 根據所述電流的周期計算得到風扇轉速。
5.如權利要求4所述的風扇轉速測試方法，其特征在于，測試風扇 轉速時，示波器調到AC耦合檔。
6.如權利要求4所述的風扇轉速測試方法，其特征在于，根據所述 電流的周期計算得到的風扇每分鐘轉速為60*1000/周期，其中所述周期的單位為毫秒。
全文摘要
一種風扇轉速測試方法，包括以下步驟將風扇和一限流電阻串聯連接在直流電源兩端；將示波器并聯連接在限流電阻兩端，對限流電阻兩端的電壓進行采樣；根據示波器上得到的波形計算電壓的周期；及根據所述電壓的周期計算得到風扇轉速。示波器也可串聯在電路中對電流進行采樣，根據電流周期也可得到風扇轉速。使用此風扇轉速測試方法，對于主板制造廠商，無需購買價格高的轉速計，只需使用示波器測試電壓或電流波形，觀察電壓或電流周期，即可根據公式計算出風扇的轉速。
文檔編號G01P3/44GK101266256SQ20071020026
公開日2008年9月17日 申請日期2007年3月13日 優先權日2007年3月13日
發明者熊金良, 櫻 陳 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司