一種機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀及檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀及檢測方法，該檢測儀包括電源、脈沖調(diào)理電路和連接脈沖調(diào)理電路的嵌入式芯片；脈沖調(diào)理電路用來將光電編碼器輸出的脈沖信號(hào)調(diào)理為適合嵌入式芯片檢測的信號(hào)；嵌入式芯片用于轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)測量和脈沖電壓測量。嵌入式芯片外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器和外設(shè)接口，用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和顯示、參數(shù)的修改和數(shù)據(jù)傳遞；電源采用電池供電和外接隔離電源供電的方式；嵌入式芯片是高集成度嵌入式芯片，其內(nèi)部集成有多路高速采集器和模擬輸入接口。本發(fā)明通過采用高集成度嵌入式芯片和電池供電的方式實(shí)現(xiàn)了檢測系統(tǒng)的小型化，能實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場電磁線路的物理隔離，解決機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測中變頻器調(diào)速帶來的地線干擾問題。
【專利說明】一種機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，機(jī)車電機(jī)上都安裝有光電編碼器用于測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速以給變流器等電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備反饋信號(hào)，因此，機(jī)車電機(jī)生產(chǎn)廠家通常將光電編碼器的檢測作為電機(jī)出廠試驗(yàn)的一部分。但在實(shí)際中光電編碼器檢測儀都與電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)綜合在一起，不方便現(xiàn)場抽檢和實(shí)際工況下的測量，同時(shí)實(shí)際的機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測中常采用變頻器調(diào)速帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，容易在地線上引入干擾，影響實(shí)際光電編碼器輸出脈沖的測量。
[0003]經(jīng)檢索，沒有發(fā)現(xiàn)相同的國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀及檢測方法，以實(shí)現(xiàn)機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀的小型化，并提高在檢測過程中的抗干擾能力。
[0005]本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀包括脈沖調(diào)理電路和連接脈沖調(diào)理電路的嵌入式芯片；所述脈沖調(diào)理電路用來將光電編碼器輸出的脈沖信號(hào)調(diào)理為適合嵌入式芯片檢測的信號(hào)；所述嵌入式芯片用于轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)測量和脈沖電壓測量。
[0006]所述嵌入式芯片外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器和外設(shè)接口，用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和顯示、參數(shù)的修改和數(shù)據(jù)傳遞。
[0007]所述機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀還包括電源和電源管理器，所述電源采用電池供電和外接隔離電源供電的方式；機(jī)車電機(jī)光電編碼器和嵌入式芯片通過電源管理器連接電源。
[0008]所述嵌入式芯片是高集成度嵌入式芯片，其內(nèi)部集成有多路高速采集器和模擬輸入接口，采集頻率大于IMHz。
[0009]所述脈沖調(diào)理包括脈沖輸入調(diào)理電路和脈沖電壓輸入調(diào)理電路。
[0010]所述存儲(chǔ)器是FLASH存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)；所述外設(shè)接口包括顯示屏接口、鍵盤接口和USB接口。
[0011]所述機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測方法，采用上述機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀進(jìn)行檢測，包括如下步驟:
A、先將機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀的脈沖調(diào)理電路連接到機(jī)車電機(jī)光電編碼器上，通過外設(shè)接口連接好外部設(shè)備；外部設(shè)備包括顯示屏、鍵盤和計(jì)算機(jī)；
B、接通電源，電源輸出向機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀和光電編碼器供電；
C、機(jī)車電機(jī)光電編碼器測量機(jī)車電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將相應(yīng)的脈沖信號(hào)輸出給脈沖調(diào)理電路；脈沖調(diào)理電路將機(jī)車電機(jī)光電編碼器輸出的脈沖信號(hào)調(diào)理為適合嵌入式芯片檢測的信號(hào)并輸出給嵌入式芯片；
D、嵌入式芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)，嵌入式芯片根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)測量和脈沖電壓測量，將脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)保存到存儲(chǔ)器上；
E、將脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)通過顯示屏顯示出來或通過USB接口上傳到其他計(jì)算機(jī)中，對需要修改的參數(shù)作相應(yīng)的操作，根據(jù)測量和分析的結(jié)果判斷機(jī)車電機(jī)光電編碼器是否符合要求，完成對機(jī)車電機(jī)光電編碼器的檢測。
[0012]在上述步驟C中，通過脈沖輸入調(diào)理電路和脈沖電壓輸入調(diào)理電路分別對轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)信號(hào)和脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理并輸出給嵌入式芯片。
[0013]本發(fā)明機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀采用高集成度嵌入式芯片來完成整個(gè)光電編碼器的脈沖信號(hào)采集和存儲(chǔ)，并采用微型化的獨(dú)立電源來保證檢測儀和光電編碼器電路與變頻器的磁電隔離。
[0014]綜上所述，本發(fā)明所提供的機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀中，通過采用高集成度嵌入式芯片和電池供電的方式實(shí)現(xiàn)了檢測系統(tǒng)的小型化，電源采用電池供電和外接隔離電源供電兩種方式，能實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場電磁線路的物理隔離，使得機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀小型化并解決機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測中變頻器調(diào)速帶來的地線干擾問題。
[0015]【專利附圖】
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀功能模塊示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀采用高集成度嵌入式芯片和獨(dú)立電源組成。本發(fā)明所提供的機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀體積更小，能夠在現(xiàn)場抽檢中及機(jī)車上實(shí)施使用；同時(shí)，由于采用獨(dú)立電源供電，使得機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀的整體電路與檢測現(xiàn)場其他的電路實(shí)現(xiàn)了物理上的電磁隔離，保證了檢測信號(hào)的完整性。
[0017]如圖1所示，機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀包括嵌入式芯片(數(shù)據(jù)采集控制器)、脈沖調(diào)理電路、FLASH存儲(chǔ)器、外設(shè)接口、電源和電源管理器。脈沖調(diào)理電路連接機(jī)車電機(jī)光電編碼器和嵌入式芯片。
[0018]其中嵌入式芯片必須內(nèi)部集成有多路高速采集器和模擬輸入采集器，用于轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)測量和脈沖電壓測量，采集頻率大于1MHz，這樣才能適用于機(jī)車電機(jī)用光電編碼器檢測數(shù)率要求。
[0019]脈沖調(diào)理電路用來將光電編碼器輸出的脈沖信號(hào)調(diào)理為適合嵌入式芯片檢測的信號(hào)。脈沖調(diào)理包括二個(gè)并聯(lián)的脈沖輸入調(diào)理電路和脈沖電壓輸入調(diào)理電路。
[0020]FLASH存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)脈沖采樣數(shù)據(jù)，其可通過IXD顯示出來或通過USB接口上傳到其他計(jì)算機(jī)中使用，其容量要求大于1Gbyte。
[0021 ] 外設(shè)接口包括USB接口、IXD接口、鍵盤接口。
[0022]電源采用電池供電為主，同時(shí)兼容外接24V或12V隔離電源供電，以滿足不同條件下的電源情況。電源連接有電源管理器，電源輸出除了向檢測儀供電外，還要滿足光電編碼器的供電要求。
[0023]采用上述機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀進(jìn)行檢測時(shí):
A、先將機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀的脈沖調(diào)理電路連接到機(jī)車電機(jī)光電編碼器上，通過外設(shè)接口連接好外部設(shè)備；外部設(shè)備包括顯示屏(IXD)、鍵盤和計(jì)算機(jī)；
B、接通電源，電源輸出向機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀和光電編碼器供電； C、機(jī)車電機(jī)光電編碼器測量機(jī)車電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將相應(yīng)的脈沖信號(hào)輸出給脈沖調(diào)理電路；脈沖調(diào)理電路將機(jī)車電機(jī)光電編碼器輸出的脈沖信號(hào)調(diào)理為適合嵌入式芯片檢測的信號(hào)并輸出給嵌入式芯片通過脈沖輸入調(diào)理電路和脈沖電壓輸入調(diào)理電路分別將轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)信號(hào)和脈沖電壓信號(hào)輸出給嵌入式芯片。
[0024]D、嵌入式芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)，嵌入式芯片根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)測量和脈沖電壓測量，將脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)保存到存儲(chǔ)器上；
E、將脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)通過顯示屏顯示出來或通過USB接口上傳到其他計(jì)算機(jī)中，對需要修改的參數(shù)作相應(yīng)的操作，根據(jù)測量和分析的結(jié)果判斷機(jī)車電機(jī)光電編碼器是否符合要求，完成對機(jī)車電機(jī)光電編碼器的檢測。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀，其特征是，包括脈沖調(diào)理電路和連接脈沖調(diào)理電路的嵌入式芯片；所述脈沖調(diào)理電路用來將光電編碼器輸出的脈沖信號(hào)調(diào)理為適合嵌入式芯片檢測的信號(hào)；所述嵌入式芯片用于轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)測量和脈沖電壓測量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀，其特征是，所述嵌入式芯片外部擴(kuò)充存儲(chǔ)器和外設(shè)接口，用于數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和顯示、參數(shù)的修改和數(shù)據(jù)傳遞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀，其特征是，還包括電源和電源管理器，所述電源采用電池供電和外接隔離電源供電的方式；機(jī)車電機(jī)光電編碼器和嵌入式芯片通過電源管理器連接電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀，其特征是，所述嵌入式芯片是高集成度嵌入式芯片，其內(nèi)部集成有多路高速采集器和模擬輸入接口，采集頻率大于IMHz0
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀，其特征是，所述脈沖調(diào)理包括脈沖輸入調(diào)理電路和脈沖電壓輸入調(diào)理電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀，其特征是，所述存儲(chǔ)器是FLASH存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)；所述外設(shè)接口包括顯示屏接口、鍵盤接口和USB接口。
7.一種機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測方法，其特征是，采用權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀進(jìn)行檢測，包括如下步驟: A、先將機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀的脈沖調(diào)理電路連接到機(jī)車電機(jī)光電編碼器上，通過外設(shè)接口連接好外部設(shè)備；外部設(shè)備包括顯示屏、鍵盤和計(jì)算機(jī)； B、接通電源，電源輸出向機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測儀和光電編碼器供電； C、機(jī)車電機(jī)光電編碼器測量機(jī)車電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并將相應(yīng)的脈沖信號(hào)輸出給脈沖調(diào)理電路；脈沖調(diào)理電路將機(jī)車電機(jī)光電編碼器輸出的脈沖信號(hào)調(diào)理為適合嵌入式芯片檢測的信號(hào)并輸出給嵌入式芯片； D、嵌入式芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)，嵌入式芯片根據(jù)接收到的信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)測量和脈沖電壓測量，將脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)保存到存儲(chǔ)器上； E、將脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)通過顯示屏顯示出來或通過USB接口上傳到其他計(jì)算機(jī)中，對需要修改的參數(shù)作相應(yīng)的操作，根據(jù)測量和分析的結(jié)果判斷機(jī)車電機(jī)光電編碼器是否符合要求，完成對機(jī)車電機(jī)光電編碼器的檢測。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)車電機(jī)光電編碼器檢測方法，其特征是，在步驟C中，通過脈沖輸入調(diào)理電路和脈沖電壓輸入調(diào)理電路分別對轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)信號(hào)和脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行調(diào)理并輸出給嵌入式芯片。
【文檔編號(hào)】G01R31/34GK103675680SQ201310696788
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】張樂, 殷強(qiáng), 郭雪巖, 黨浩, 李小滿 申請人:南車株洲電機(jī)有限公司