專利名稱：微電機壽命測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于微型直流電機的循環(huán)壽命測試的裝置。
背景技術(shù)：
目前在微型直流電機的生產(chǎn)中，需要對產(chǎn)品作破壞性試驗，其中的一個重要的技術(shù)指標就是測試電機的循環(huán)壽命一讓電機進行周期性的通電運轉(zhuǎn)，即正轉(zhuǎn)n秒，停m秒，再反轉(zhuǎn)x秒，再停y秒，如此周而復(fù)始，記錄電機所能進行循環(huán)的周期數(shù)，測量和記錄電機在循環(huán)過程中負載電流的變化，并分析損壞的原因，為持續(xù)改進提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。目前的電機壽命測試儀主要有如下兩種1.采用傳統(tǒng)的繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等電器元件進行控制，此控制器所采用的元器件較多，且接線復(fù)雜，體積龐大，出現(xiàn)故障檢修困難，而繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等電器本身都是有觸點器件，它們本身的壽命往往較被測電機的壽命還要短，與智能儀器無法接口，實用性極差。
2.采用單片機作為控制核心，配置數(shù)碼管或液晶顯示模塊，加上簡單的鍵盤作為人機交互界面。由于微型直流電機往往都是有刷電機，該類直流電機在換向時有很大的電磁火花，對單片機組成的控制系統(tǒng)有很大的干擾，經(jīng)常會出現(xiàn)由于干擾等原因引起的死機等故障，可靠性難以得到保證且人機交互性與系統(tǒng)設(shè)計有很大關(guān)系，界面往往很難做到很友好。另外該類型的測試儀基本上是單通道的，一次只能測試一個電機。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于首先提供一種能多通道同時測試、提高工作效率的微電機壽命測試儀，次之提供一種可靠性高、抗干擾能力強、使用壽命長的微電機壽命測試儀。
為此本實用新型提出了一種微電機壽命測試儀，包括電源電路、主控電路、與所述主控電路電連接的電機驅(qū)動電路、電流檢測電路和輸入輸出裝置，所述電流檢測電路輸入端與所述電機驅(qū)動電路輸出端電連接；還至少包括分別與所述主控電路電連接的第二電機驅(qū)動電路、第二電流檢測電路；所述第二電機驅(qū)動電路輸出端與所述第二電流檢測電路輸入端電連接。
上述的微電機壽命測試儀，所述主控電路是PLC可編程邏輯控制電路，所述電機驅(qū)動電路是H橋換向電路。所述H橋換向電路包括MOS管驅(qū)動電路和H橋功率電路，所述MOS管驅(qū)動電路輸入端與所述主控電路電連接，其輸出端與所述H橋功率電路輸入端電連接，所述H橋功率電路輸出端與所述電流檢測電路輸入端電連接。所述輸入輸出裝置包括觸摸屏，與所述主控電路電連接。所述輸入輸出裝置包括聲光報警電路，與所述主控電路電連接。所述電流檢測電路包括霍爾電流傳感器。
上述的微電機壽命測試儀，所述電源電路包括電機用可調(diào)直流電源、可編程控制器用DC24V開關(guān)電源和MOS管驅(qū)動用三組絕對不共地的電源，第一電源VCC1與所述H橋功率電路的第一MOS管Q1電連接，第二電源VCC2所述H橋功率電路的第二MOS管Q2，第三電源VCC3所述H橋功率電路的第三、四MOS管Q3、Q4。所述MOS管的接線端具有大面積覆銅結(jié)構(gòu)。
由于具有多組電機驅(qū)動電路和電流檢測電路，能多通道同時測試，較之現(xiàn)有技術(shù)只采用單通道測試，能夠在同一時間成倍或成多倍提高測試電機數(shù)量，大大提高了測試的工作效率。
由于本實用新型控制電路采用工業(yè)自動化的三大支柱之一的PLC控制，PLC在硬件軟件方面都作了很可靠的抗干擾技術(shù)，可靠性極高；電機驅(qū)動電路采用由MOS管組成的H橋電路是無觸點器件，壽命極長；因此本實用新型的可靠性大大提高，使用壽命延長。
觸摸屏替代機械按鍵，操作舒適方便、壽命長；在觸摸屏上實現(xiàn)電機測試參數(shù)的設(shè)定、數(shù)據(jù)顯示、狀態(tài)監(jiān)控、故障報警及原因分析等人機交互功能，集中方便；通過TOOL端口連接使接線簡化，減少了PLC的IO口，降低成本，并且不占用RS232C通訊端口，使之與上位機包括PC機以及其他智能儀器通訊成為可能；采用霍爾電流傳感器檢測電流，能夠準確的采樣電機電流，通過與設(shè)定的電流參數(shù)進行比較，能夠準確的判斷電機過流和斷路故障。

圖1為本實用新型的原理圖圖2為本實用新型的部分電路方框圖圖3為本實用新型的電源部分電原理圖
圖4為本實用新型的H橋MOS管功率電路和驅(qū)動電路及電流檢測電路圖圖5為本實用新型PLC控制器的IO接線圖圖6為本實用新型的聲光報警電路圖具體實施方式下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
如圖1所示，本實用新型增設(shè)多個電機測試通道，可根據(jù)主控電路的性能選擇合適的測試通道數(shù)量N，當僅增設(shè)第二電機驅(qū)動電路、第二電流檢測電路時，本實用新型為二測試通道，其測試效率提高一倍，如圖2，本實用新型的技術(shù)方案如下它包括電源電路、H橋功率電路、MOS管驅(qū)動電路、電流檢測電路、PLC可編程邏輯控制器為核心的主控電路、通過PLC的TOOL端口與可編程控制器連接的觸摸屏、聲光報警電路。
如圖3所示，電源部分包括供電機測試用的電機電源、可編程控制器的電源、H橋驅(qū)動電路的三組不共地電源及電機保護電路用的一組電源。
如圖4所示，H橋MOS管功率電路采用IR公司的MOS管組成H橋電路，以實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)，由于測試電機的電流比較大(15A左右)，考慮到50％以上的裕量，所以MOS管采用IRFZ44S，在PCB板上通過大面積的覆銅，來改善功率管的散熱，省卻了散熱片。
MOS管驅(qū)動電路通過特殊的供電方式，采用三組絕對不共地的電源即第一電源VCC1給第一MOS管Q1供電，第二電源VCC2給第二MOS管Q2供電，第三電源VCC3給第三MOS管Q3和第四MOS管Q4供電。由PLC給出正反轉(zhuǎn)驅(qū)動信號，通過D1、D2、D3、D4光藕隔離給柵極提供驅(qū)動電壓實現(xiàn)MOS管的開通與關(guān)斷，并通過電氣閉鎖，避免正反轉(zhuǎn)切換時MOS管全部開通而出現(xiàn)短路現(xiàn)象。
電流檢測電路采用霍爾電流傳感器采樣電機電流，提供給AD轉(zhuǎn)換單元FP0-A80，通過AD變換由控制器讀取數(shù)據(jù)，并與設(shè)定電機的過流和開路保護電流參數(shù)進行比較，發(fā)出過流與開路的聲光報警信號。
PLC控制器采用松下的FP0-C32T，價格低，體積小，它有32個IO點，能滿足5個通道的電機測試所需要的IO點數(shù)，具體的IO配置見附圖。當PLC接收到輸入端口和觸摸屏傳來的控制命令時輸出相應(yīng)的控制信號，使某個通到執(zhí)行相應(yīng)的操作指令；當PLC采集到某一個通道出現(xiàn)過流、開路故障或循環(huán)次數(shù)到達設(shè)定的數(shù)據(jù)時關(guān)閉該通道，并給出相應(yīng)的報警信號。
如圖5所示是PLC的IO接線圖，觸摸屏通過通訊電纜與PLC連接，數(shù)據(jù)參數(shù)和控制命令由觸摸屏設(shè)定和發(fā)出，通過通訊電纜傳送給可編程控制器PLC處理，PLC根據(jù)不同的數(shù)據(jù)和命令輸出相應(yīng)的控制信號；測試參數(shù)和運行狀態(tài)通過PLC處理后，由通訊電纜傳送給觸摸屏進行顯示。根據(jù)電機壽命測試要求，確定測試儀的各項功能通過PC機開發(fā)出PLC控制程序和人機接口畫面，將程序?qū)懭隤LC，將人機接口畫面?zhèn)魉徒o觸摸屏，在觸摸屏上即可實現(xiàn)控制操作、參數(shù)顯示和設(shè)定、故障診斷和狀態(tài)監(jiān)控的智能測試儀。
如圖6所示，聲光報警電路采用發(fā)光二極管與蜂鳴器串連的方法當某一個通道的測試完畢或電機出現(xiàn)故障，此電路將發(fā)出不同的聲光報警信號，以提醒操作者。
權(quán)利要求1.一種微電機壽命測試儀，包括電源電路、主控電路、與所述主控電路電連接的電機驅(qū)動電路、電流檢測電路和輸入輸出裝置，所述電流檢測電路輸入端與所述電機驅(qū)動電路輸出端電連接； 其特征是還至少包括分別與所述主控電路電連接的第二電機驅(qū)動電路、第二電流檢測電路；所述第二電機驅(qū)動電路輸出端與所述第二電流檢測電路輸入端電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的微電機壽命測試儀，其特征是所述主控電路是PLC可編程邏輯控制電路，所述電機驅(qū)動電路是H橋換向電路。
3.如權(quán)利要求2所述的微電機壽命測試儀，其特征是所述H橋換向電路包括MOS管驅(qū)動電路和H橋功率電路，所述MOS管驅(qū)動電路輸入端與所述主控電路電連接，其輸出端與所述H橋功率電路輸入端電連接，所述H橋功率電路輸出端與所述電流檢測電路輸入端電連接。
4.如權(quán)利要求3所述的微電機壽命測試儀，其特征是所述輸入輸出裝置包括觸摸屏，與所述主控電路電連接。
5.如權(quán)利要求4所述的微電機壽命測試儀，其特征是所述輸入輸出裝置包括聲光報警電路，與所述主控電路電連接。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的微電機壽命測試儀，其特征是所述電流檢測電路包括霍爾電流傳感器。
7.如權(quán)利要求3所述的微電機壽命測試儀，其特征是所述電源電路包括電機用可調(diào)直流電源、可編程控制器用DC24V開關(guān)電源和驅(qū)動電路用三組絕對不共地的電源，第一電源(VCC1)與所述H橋功率電路的第一MOS管(Q1)電連接，第二電源(VCC2)所述H橋功率電路的第二MOS管(Q2)，第三電源(VCC3)所述H橋功率電路的第三、四MOS管(Q3、Q4)。
8.如權(quán)利要求7所述的微電機壽命測試儀，其特征是所述MOS管的接線端具有大面積覆銅結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開了一種微電機壽命測試儀，至少增設(shè)有分別與主控電路電連接的第二電機驅(qū)動電路、第二電流檢測電路；由于具有多組電機驅(qū)動電路和電流檢測電路，能多通道同時測試，較之現(xiàn)有技術(shù)只采用單通道測試，能夠在同一時間成倍或成多倍提高測試電機數(shù)量，大大提高了測試的工作效率；同時主控電路采用PLC可編程邏輯控制電路，電機驅(qū)動電路采用H橋換向電路，可靠性大大提高，使用壽命延長。
文檔編號G01R31/34GK2746402SQ20042009524
公開日2005年12月14日 申請日期2004年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月11日
發(fā)明者賀靜, 陳國藩 申請人:比亞迪股份有限公司