專利名稱:一種綜合式電動輪椅測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動輪椅測試儀，尤其涉及一種能同時測量電動輪椅電壓、電流、速度、加速度、行程和輪軸跳動等參數(shù)的綜合式電動輪椅。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電動輪椅測試儀器僅能測試其中的某一項參數(shù)，對其某一性能進(jìn)行評價，如電壓、電流或者行程等動態(tài)參數(shù)；而在其它相近領(lǐng)域的電動車輛的測試儀器中，其測試監(jiān)控目的比較單一，主要以速度為主并附帶一些功能，比如對電池電量、溫度等的測試。
請參閱中國專利公開號CN2650142Y，公開了一種電動車電器綜合測試儀，其包括一整機電路，由手把電壓測試模塊、內(nèi)部充電器模塊、充電器測試模塊、控制器測試線路、開關(guān)電源組成，各模塊電路具有單獨測試功能，能夠滿足對全車電器的電參數(shù)進(jìn)行定性、定量檢測。該專利主要對電動車的電器進(jìn)行單獨測量，主要涉及電參數(shù)，而對電動車的行程、速度等參數(shù)沒有進(jìn)行檢測，因而無法對電動車的整體性能進(jìn)行檢驗。
并且，電動輪椅采用雙電機驅(qū)動，其依靠轉(zhuǎn)速差實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎和旋轉(zhuǎn)等動作，適用于電動車的測試裝置無法實現(xiàn)對雙電機速度的監(jiān)控檢測，對輪椅測試具有非兼容性，其不能對電動輪椅車的整體結(jié)構(gòu)及電路的合理性進(jìn)行評價。
鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本創(chuàng)作。

發(fā)明內(nèi)容
本的目的在于提供一種綜合式電動輪椅測試儀，用以克服上述技術(shù)缺陷。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種綜合式電動輪椅測試儀，其包括一電源模塊，用以向所述測試儀提供電源，其還包括:
一處理器；
—電參數(shù)監(jiān)控模塊,其實時監(jiān)控電動輪椅電源輸出的驅(qū)動電壓和電流，并將米集的實時電壓和電流信號傳輸至所述處理器內(nèi)進(jìn)行運算處理；
一運動參數(shù)測量模塊，其同時測量所述電動輪椅的左輪和右輪的行程，并將測量信息傳輸至所述處理器內(nèi)進(jìn)行運算處理，用以實現(xiàn)對電動輪椅左右電機速度和電動輪椅加速度的檢測。
較佳的，所述電動輪椅測試儀還包括一擴展模塊，其與所述處理器連接，用以對所述電動輪椅的整機性能參數(shù)進(jìn)行測試。
較佳的，所述電動輪椅測試儀還包括一顯示操作模塊，其將所述處理器運算處理的電參數(shù)、運動參數(shù)和整機性能參數(shù)的處理結(jié)果進(jìn)行顯示，并由操作者對測試儀進(jìn)行操作。
較佳的,所述運動參數(shù)測量模塊包括:
—光電開關(guān),其對電動輪椅車的左輪和右輪進(jìn)行脈沖掃描,感應(yīng)車輪轉(zhuǎn)動位置；
一感應(yīng)塊，其設(shè)置在電動輪椅車的左輪和右輪的輻條上，與所述光電開關(guān)掃描端相對；[0016]一光電隔離電路，其將所述光電開關(guān)發(fā)出的掃描脈沖信號進(jìn)行光電隔離處理，并將處理后的信息傳輸至所述處理器。
較佳的，所述運動參數(shù)測量模塊還包括:
一安裝座，其用以支撐所述光電開關(guān)；
一安裝夾塊，其與所述安裝座配合，用以將所述安裝座固定在輪椅左、右輪側(cè)的支架上。
較佳的,所述電動輪椅測試儀還包括:
一固定架，其設(shè)置在所述電動輪椅測試儀下端，用以將所述電動輪椅測試儀固定在所述電動輪椅的扶手上；
一擴展接口，其設(shè)置在所述電動輪椅測試儀的外殼上，其為一 USB接口，其通過串口數(shù)據(jù)傳輸連接計算機或所述擴展模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
一光電開關(guān)接口，其設(shè)置在所述電動輪椅測試儀外殼上，其為排針接口，其用以將所述運動參數(shù)測量模塊的測量信息傳輸至所述電動輪椅測試儀內(nèi)。
較佳的，所述擴展模塊為一超聲波測距模塊，所述超聲波測距模塊包括一超聲波感應(yīng)測距儀，其設(shè)置在所述輪椅的后端，用以測試輪椅車輪直徑最大處的波動信息。
較佳的，所述電參數(shù)監(jiān)控模塊包括:
一電壓分壓電路，其上設(shè)置有分壓電阻，被測電壓信號接入時進(jìn)行分檔處理，以滿足測試儀的高精度要求；
—分流器，其將被測電流信號進(jìn)行分流，以提高被測電流信號的測試精度；
一電流放大電路，其包括一高精度低溫漂防干擾運算放大器，用以對所述分流器輸出電流進(jìn)行二級放大。
較佳的，所述超聲波測距模塊還包括:
一調(diào)節(jié)桿，其兩端與所述輪椅后端支架連接，其上安裝有所述超聲波感應(yīng)測距儀；
一 MCU處理器，其置于所述超聲波感應(yīng)測距儀內(nèi)，其對所測得的輪椅車輪的波動信息進(jìn)行處理，分析所述電動輪椅車輪的跳動情況；
一串口數(shù)據(jù)傳輸電路，其將MCU處理器處理后的數(shù)據(jù)定時傳輸?shù)剿鎏幚砥鲀?nèi)。
較佳的，所述顯示操作模塊包括:
一液晶顯示電路，其將所述處理器的輸出信息傳輸至一液晶顯示器進(jìn)行顯示；
一 LED電路，其將所述處理器的輸出信息傳輸至與所述LED電路連接的功能LED上；
一按鍵電路，其將測試儀上的操作按鍵信息傳輸至所述處理器內(nèi)。
較佳的，所述測試儀還包括一硬件看門狗，其包括一定時器電路，并連接至處理器連接電路的復(fù)位端。
與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于:所述電動輪椅測試儀能夠同時對其電參數(shù)和運動參數(shù)進(jìn)行測量，測量信息經(jīng)所述處理進(jìn)行處理，輸出的速度和電流曲線、加速度和電壓曲線，反映出輪椅的負(fù)載能力、能耗情況以及線路是否處于安全電流，線路設(shè)計是否合理，有助于選擇合適的電器部件，設(shè)計合理的電路及穩(wěn)定的整車結(jié)構(gòu)；采用光電開關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)同時對電動輪椅左右電機的監(jiān)控檢測，能夠消除輪椅的跑偏現(xiàn)象；采用超聲波測量車輪的跳動，便于進(jìn)行修復(fù)，以延長輪椅的使用壽命；設(shè)置有一顯示操作模塊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示的可視化；所述測試儀安裝于扶手上，便于操作者進(jìn)行調(diào)試。


圖1為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的原理圖；
圖2為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀較佳實施例的功能框圖；
圖3為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀較佳實施例的處理器連接電路示意圖；
圖4為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的電壓分壓電路圖；
圖5為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的電流放大電路圖；
圖6為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的光電開關(guān)安裝示意圖；
圖7為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的光電隔離電路圖；
圖8為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的超聲波感應(yīng)測距儀的安裝示意圖；
圖9為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的擴展模塊電路圖；
圖10為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的串口數(shù)據(jù)傳輸電路示意圖；
圖11為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的后視圖；
圖12為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的看門狗電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的說明。
請參閱圖1所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的原理圖，在本測試儀中，其核心運算控制部分為一處理器I，其對一電參數(shù)監(jiān)控模塊2、一運動參數(shù)測量模塊3和一擴展模塊4采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時運算處理，并通過一顯示操作模塊5顯示處理的最終結(jié)果。本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀，其中，所述的電參數(shù)監(jiān)控模塊2、所述的運動參數(shù)測量模塊3和所述的擴展模塊4構(gòu)成了本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的監(jiān)控檢測部分，所述電參數(shù)監(jiān)控模塊2，用以實時監(jiān)控電動輪椅電源輸出的驅(qū)動電壓和電流，并將采集的電壓、電流信號傳輸至所述處理器I內(nèi)，并在所述顯示操作模塊5中顯示；所述運動參數(shù)測量模塊3，其同時測量所述電動輪椅的左輪和右輪的行程，并將測量信息傳輸至所述處理器I內(nèi)進(jìn)行運算處理，用以實現(xiàn)對電動輪椅左右電機速度和電動輪椅加速度的檢測；所述擴展模塊4與所述處理器I連接，用以對所述電動輪椅的整機性能參數(shù)進(jìn)行測試；所述擴展模塊4自帶一MCU處理器，檢測信息經(jīng)所述MCU處理器處理后，傳輸至所述處理器I ;所述顯示操作模塊5將所述處理器I運算處理的電參數(shù)、運動參數(shù)和整機性能參數(shù)的處理結(jié)果顯示在一顯示器上，所述顯示器受按鈕輸入控制；所述電源模塊6用以向所述電動輪椅測試儀的各模塊提供電源。
請參閱圖2所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀較佳實施例的功能框圖，在本實施例中，所述處理器I為一單片機，其可以為MC-51、AT89C52、STC89C52/51等運算芯片，在此對主處理芯片為STC12C5A16S2的單片機進(jìn)行描述，其內(nèi)置8KX8EEPR0M可擦除存儲器，理論可以連續(xù)測試20組數(shù)據(jù)(每組數(shù)據(jù)取樣20次)，根據(jù)數(shù)據(jù)不同進(jìn)行分頁存儲，擦除時按頁擦除，所述單片機軟件編程采用C語言即可，其修改方便，可移植性強。并且，所述主處理芯片自帶ADC轉(zhuǎn)換，在測試電壓、電流等模擬信號時，模擬信號進(jìn)行放大濾波處理后可直接接入所述處理器I的ADC轉(zhuǎn)換接口，以使所述處理器I對電流、電壓信號進(jìn)行處理。
請參閱圖3所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀較佳實施例的處理器連接電路示意圖，并結(jié)合圖2所示，所述處理器I的連接電路設(shè)置有與所述電參數(shù)監(jiān)控模塊2中的電壓分壓電路24和電流放大電路27相連接的端口(圖中未畫出)，用以傳輸所檢測的電參數(shù)數(shù)據(jù)；串口連接端口 110，其與所述擴展模塊4中的串口數(shù)據(jù)傳輸電路44相連接，用以傳輸超聲波檢測數(shù)據(jù)，還能與處理器I的外接PC端口相連接，進(jìn)行PC在線操作、數(shù)據(jù)讀取和存檔、出廠技術(shù)參數(shù)存檔和打印報表等操作；液晶顯示器控制端113，其與所述液晶顯示電路55的端口連接，用以對所述液晶顯示器56進(jìn)行實時控制；按鍵輸入接口 112，其與所述按鍵電路53相連接；脈沖查詢?nèi)肟?111，其與所述運動參數(shù)測量模塊3中的光電隔離電路31相連接，用以對脈沖信號進(jìn)行檢測；LED輸出接口 114，其與所述LED電路51相連接，用以對所述功能LED52的工作狀態(tài)進(jìn)行控制；所述處理器I為整個測試系統(tǒng)的運算和控制核心，其內(nèi)存儲有對檢測信號進(jìn)行處理的各種運算程序。
本發(fā)明中，測試儀的電參數(shù)監(jiān)控模塊2測試的電源為輪椅主電源21，所述測試儀上設(shè)置有一插頭，其采用兼容PG系統(tǒng)的原配SA50插頭，即適用于所有該系統(tǒng)的車型，其具有較高的普適性。請結(jié)合圖2所示，所述測試儀采集輪椅主電源21后，對其電壓信號和電流信號進(jìn)行處理，電壓和電流這兩個參數(shù)是本測試儀測試的重要的項目，其測試精度尤其重要。
請參閱圖4所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的電壓分壓電路圖，在本實施例中，被測電壓信號為24V±4V，在接入時要進(jìn)行分檔處理，所述電壓分壓電路24中設(shè)置有分壓電阻R22和R23，其一端分別接出第I檔位和第2檔位，所述第I檔位電壓在0-5V之間，所述第2檔位電壓在0-50V之間，以滿足較高的測試精度需求，所述電壓信號經(jīng)過電壓分壓電路24之后，輸入所述處理器I進(jìn)行處理。
請參閱圖5所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的電流放大電路圖，在本實施例中，被測電流信號處于0-30A之間時，需要增加分流器26，請結(jié)合圖2所示，所述分流器26規(guī)格為75mV/50A，增加分流器26之后被測電信號只有0_75mV，需要再對該信號進(jìn)行精度放大，在本實施例中，采用H)30高精度低溫漂防干擾運算放大器進(jìn)行放大，其特點是可以進(jìn)行二級放大(如圖5中所示)，放大倍數(shù)可到達(dá)100倍，其運算公式如計算式⑴所示，
其中，I為所述電流放大電路27的輸出電流，Ua為所測的電壓值。
所述電流信號經(jīng)過分流器26和電流放大電路27處理之后傳輸至所述處理器I進(jìn)行處理。
所述電參數(shù)監(jiān)控模塊2實時監(jiān)控所述輪椅主電源21的電流和電壓信號,其在一定程度上反映輪椅的能耗情況，線路是否處于安全電流工作狀態(tài)下，以及線路設(shè)計是否合理。
電動輪椅與電動車的不同之處在于，電動輪椅使用雙電機驅(qū)動，其左右車輪各連接一電機，依靠轉(zhuǎn)速差實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎和旋轉(zhuǎn)等動作，但由于電機本身的差異，如內(nèi)阻、永磁鐵磁性等會造成速度差異，當(dāng)輪椅作直線運動時，其可能會發(fā)生跑偏現(xiàn)象，因此電機匹配和出廠設(shè)置時必須在可靠數(shù)據(jù)下進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)置。[0063]本發(fā)明運動參數(shù)測量模塊3可滿足上述需求，請結(jié)合圖2所示，其包括光電開關(guān)33及其安裝裝置、光電隔離電路31，所述光電開關(guān)33同時對輪椅左輪32和輪椅右輪34進(jìn)行脈沖掃描，感應(yīng)車輪轉(zhuǎn)動位置。請參閱圖6所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀光電開關(guān)安裝示意圖，其包括一感應(yīng)塊331，其直接安裝在輪椅左輪32和輪椅右輪34的輻條上，用夾塊螺絲加緊，其可根據(jù)光電開關(guān)33的安裝位置調(diào)節(jié)，與所述光電開關(guān)33的掃描端相對；還包括一光電開關(guān)安裝座332，用以支撐所述光電開關(guān)33 ;—安裝夾塊335，其與所述安裝座332配合，用以將所述安裝座332固定在輪椅左、右輪側(cè)的支架上。
請參閱圖7所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的光電隔離電路圖，所述光電開關(guān)33發(fā)出掃描脈沖信號，經(jīng)過光電隔離電路31進(jìn)行光電隔離處理后，將車輪轉(zhuǎn)動信息傳輸至所述處理器I。當(dāng)所述輪椅車的車輪轉(zhuǎn)動時，所述左右輪上的感應(yīng)塊331隨車輪轉(zhuǎn)動，車輪每轉(zhuǎn)動一周，所述光電開關(guān)33與所述感應(yīng)塊331發(fā)生一次感應(yīng)，所述光電開關(guān)33將感應(yīng)信號經(jīng)所述光電隔離電路31床送至所述處理器I內(nèi)。在所述處理器I中，行程采用計數(shù)器中斷累計，根據(jù)輪椅左、右輪的周長和單位脈沖周期計算行程，計量每個周期脈沖之間的時間，通過行程除以時間計算得輪椅速度，再以當(dāng)前速度減去上一個周期的速度，除以周期，可以得到單周期內(nèi)的加速度，并通過數(shù)值正負(fù)區(qū)分加速度和減速度。該行程、速度和加速度的計算程序存儲于所述處理器I內(nèi)。
所述運動參數(shù)測量模塊3測量并經(jīng)所述處理器I運算得雙電機的速度值，所述處理器I將雙輪速度對比，計算兩輪的速度誤差，并根據(jù)此誤差值校正輪椅操作器的參數(shù)，保證輪椅能夠直線行走，所述操作器位于輪椅的扶手上；而且，車輪的速度變化影響車輪的震動，當(dāng)整車安裝協(xié)調(diào)，重心穩(wěn)定，前后輪穩(wěn)固，則車輪及整車震動微乎其微，因此車輪震動在一定速度下的變化情況反映當(dāng)前整車的狀況，以便更好的設(shè)計輪椅的結(jié)構(gòu)，提高輪椅壽命；同時速度也影響電流的變化規(guī)律。
作為本實施例的替換方式，所述輪椅速度測試方式還可以采用電磁式霍爾開關(guān)、紅外線開關(guān)，其也能夠?qū)崿F(xiàn)對左右電機速度和輪椅行程的測試，其脈沖信號觸發(fā)原理與上述光電開關(guān)基本相同，在此不作累述。
所述擴展模塊4可以優(yōu)選為一超聲波測距模塊，其還可以為調(diào)制光相位法測距、光譜測距、激光測距等模塊，在本實施例中所述超聲波測距模塊包括一超聲波感應(yīng)測距儀42，請參閱圖8所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀超聲波感應(yīng)測距儀的安裝示意圖，所述超聲波感應(yīng)測距儀42上設(shè)置有超聲波發(fā)射和接受模423，所述超聲波感應(yīng)測距儀42安裝于一可調(diào)節(jié)支桿424上，所述可調(diào)節(jié)支桿424兩端設(shè)置有安裝塊425，所述可調(diào)節(jié)支桿424與輪椅后端支架連接，并且與所述輪椅輪軸方向平行，保證所述超聲波感應(yīng)測距儀42感應(yīng)車輪直徑最大處的波動。
所述超聲波感應(yīng)測距儀42通過其上的超聲波發(fā)射和接受模423，測試輪椅車輪41直徑最大處的波動信息，并將該信息進(jìn)行處理。請參閱圖9所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的擴展模塊工作電路，所述超聲波感應(yīng)測距儀42內(nèi)設(shè)置有時鐘芯片DS12C887、溫度模塊DS18B20和一 MCU處理器43，在本實施例中，所述MCU處理器43采用STC89C52的8位芯片，工作主頻12MHZ，用以對輸入的輪椅車輪41的波動信息進(jìn)行運算處理，分析輪椅車輪的跳動情況；所述溫度模塊用以補償和修正超聲波因溫度帶來的誤差，保證其測量精度；所述時鐘芯片通過外置USB串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，同時時間數(shù)據(jù)的讀取也通過所述串口通訊獲得。
所述超聲波感應(yīng)測距儀42 —端還設(shè)置有一數(shù)據(jù)傳輸接口 421，用以與所述處理器I進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述擴展模塊4與所述處理器I之間采用串口通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，請參閱圖10所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀串口數(shù)據(jù)傳輸電路示意圖，圖中A控制為所述處理器1，B控制為擴展模塊中的MCU處理器43，在本實施例中，所述串口數(shù)據(jù)傳輸電路44采用USB接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。所述MCU處理器43設(shè)置車輪允許的最大距離，將實時測量的距離與該最大距離作差，其差值即為跳動誤差，所述MCU處理器43根據(jù)距離變化情況，SP跳動誤差分析車輪的跳動情況。
所述擴展模塊4上電后初始化系統(tǒng)，超聲波感應(yīng)測距儀42開始檢測所述輪椅車輪41的波動，所得波動數(shù)據(jù)傳輸至所述MCU處理器43進(jìn)行處理，得出跳動誤差，并將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)串口數(shù)據(jù)傳輸電路44定時傳輸?shù)教幚砥鱅內(nèi)進(jìn)行處理。
電動輪椅左、右輪在電機軸與車架安裝時易出現(xiàn)異常，造成車輪轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生輕微跳動現(xiàn)象，所述擴展模塊4通過超聲波檢測該跳動，并在其后進(jìn)行修復(fù)消除輪跳動，以延長輪椅的使用壽命。
上述電參數(shù)監(jiān)控模塊2、運動參數(shù)測量模塊3和擴展模塊4中的測量數(shù)據(jù)經(jīng)所述處理器I運算處理后，傳輸至所述顯示操作模塊5進(jìn)行可視化顯示。所述顯示操作模塊5包括液晶顯示器56、操作按鍵54、功能LED52，所述液晶顯示器56采用128X64矩陣式顯示面板，可同時顯示中文和圖像，其每行可顯示8個中文漢字，16個英文及符號，支持動態(tài)圖片處理，因此可實現(xiàn)數(shù)據(jù)以坐標(biāo)方式顯現(xiàn)，每個顯示畫面均可通過相應(yīng)的操作按鍵54切換，所述處理器I通過液晶顯示電路55將輸出信號傳輸至液晶顯示器56，驅(qū)動其顯示所述處理器I運算處理所得的運動參數(shù)、電參數(shù)、外設(shè)條件、軸跳動等測量信息，還能顯示動態(tài)曲線示意圖，即處理器I運算處理的電流、電壓隨行程變化曲線，車輪震動隨速度變化曲線；所述處理器I通過一 LED電路51驅(qū)動所述功能LED52，所述功能LED52為普通發(fā)光二極管，其工作狀態(tài)受所述處理器I控制；所述操作按鍵54設(shè)置于所述測試儀外表面上，其包括開始、暫停按鈕，顯示內(nèi)容切換按鈕，參數(shù)設(shè)置鍵，上、下翻鍵，復(fù)位鍵和圖像顯示/數(shù)組切換按鍵，所述操縱按鍵54通過一按鍵電路53將輸入信息傳輸至所述處理器I內(nèi)，以供其處理。
所述顯示操作模塊5還可以采用IXD1602、1606或段碼式顯示器，所述液晶顯示器56與處理器I的連接方式可以為串口傳輸方式，IIC傳輸方式，SPI傳輸方式等,本實施例中，采用并口傳輸方式，其傳輸速度最快，能夠滿足本發(fā)明對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?br>請參閱圖11所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的后視圖，其包括一固定架116、一測試電源輸入插座112、一測試電源輸出插座113、一測試系統(tǒng)電壓輸入插口 114、一擴展接口 115和一光電開關(guān)接口 117，所述固定架116用以將所述測試儀下端固定在輪椅的扶手上，測試人員可在乘坐輪椅時對測試儀器進(jìn)行相關(guān)操作；所述測試電源輸入插座112，用以將所述輪椅主電源21的電源信號傳輸至所述測試儀的處理器I內(nèi)；所述測試系統(tǒng)電壓輸入插口 114，其用以將測試儀所需電壓傳輸至所述測試儀內(nèi)，以使所述測試儀正常運行，在本發(fā)明中，所述測試儀電源由外接電池提供，其采用24VDC，本實施例中采用5A鋰電池，其與所述測試系統(tǒng)電壓輸入插口 114通過外連接線連接；所述測試儀還可以使用電動輪椅電源作為電源，但會影響電流和電壓的測試精度。[0075]所述擴展接口 115為一 USB接口，其通過串口數(shù)據(jù)傳輸連接PC機或所述擴展模塊4中的MCU處理器43，其保證所述擴展模塊能夠應(yīng)用到多種電動設(shè)備；所述光電開關(guān)接口117，其為排針接口，其與所述關(guān)電開關(guān)隔離電路31相連接，用以將光電開關(guān)掃描信息傳輸至所述測試儀內(nèi)。
為了防止程序在受外界或內(nèi)部運行錯誤影響而產(chǎn)生亂碼，以及防止對處理器實施誤存儲，本發(fā)明還外置一硬件看門口，請參閱圖12所示，其為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的看門狗電路圖，其設(shè)置有一定時器電路，并連接至處理器I連接電路的復(fù)位端，若系統(tǒng)
1.6秒內(nèi)未進(jìn)行喂狗則進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位，且測試編號自增1，這樣就可以接著原來的數(shù)據(jù)繼續(xù)測試，并且所述看門狗電路還附帶手動置位，以保證測試系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、安全的運行。
作為本發(fā)明綜合式電動輪椅測試儀的一大特點，其能夠同時測量所述電動輪椅的運動參數(shù)和電參數(shù)，尤其速度能夠影響電流的變化規(guī)律，在正常情況下電流隨速度線性上升，同時在上坡、越障等過程中電流會成倍上升，通過這種變化曲線反映輪椅的負(fù)載能力、能耗情況以及線路是否處于安全電流狀態(tài)，以使線路設(shè)計合理；加速度，其直接影響總行程量，而電壓反映當(dāng)前電量的大小，在某種程度上和行程保持一定的線性關(guān)系。所述速度和電流、電壓和行程的實時測試數(shù)據(jù)，經(jīng)所述處理器I處理后，將所述速度、時間曲線和電壓、行程曲線顯示在所述操作顯示模塊上的液晶顯示器上，以實現(xiàn)對測試結(jié)果的可視化，所述處理器I內(nèi)存儲有所述速度和電流、電壓和行程曲線的運算程序。
另外，所述處理器I還對輪軸的跳動信息和速度信息進(jìn)行處理，其定時在顯示操作模塊5上輸出車輪震動隨速度變化的曲線，所述處理器I內(nèi)存儲有所述速度和車輪震動曲線的運算程序。
測試這一系列數(shù)據(jù)主要為了設(shè)計服務(wù)，選擇合適的電氣部件，如:電機，電池等，設(shè)計合理的電路，設(shè)計穩(wěn)定整車結(jié)構(gòu)等。在實際生產(chǎn)中，出廠檢驗時必須對每一臺電動輪椅進(jìn)行安全測試，查看速度參數(shù)是否合理，電流是否穩(wěn)定等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求
所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種綜合式電動輪椅測試儀，其包括一電源模塊，用以向所述電動輪椅測試儀提供電源，其特征在于，其還包括: 一處理器； 一電參數(shù)監(jiān)控模塊，其實時監(jiān)控所述電動輪椅電源輸出的驅(qū)動電壓和電流，并將采集的實時電壓和電流信號傳輸至所述處理器內(nèi)進(jìn)行運算處理； 一運動參數(shù)測量模塊，其同時測量所述電動輪椅的左輪和右輪的行程，并將測量信息傳輸至所述處理器內(nèi)進(jìn)行運算處理，用以實現(xiàn)對電動輪椅左右電機速度和電動輪椅加速度的檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的綜合式電動輪椅測試儀，其特征在于，所述電動輪椅測試儀還包括一擴展模塊，其與所述處理器連接，用以對所述電動輪椅的整機性能參數(shù)進(jìn)行測試。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的綜合式電動輪椅測試儀，其特征在于，所述電動輪椅測試儀還包括一顯示操作模塊，其將所述處理器運算處理的電參數(shù)、運動參數(shù)和整機性能參數(shù)的處理結(jié)果進(jìn)行顯示，并由操作者對所述電動輪椅測試儀進(jìn)行操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的綜合式電動輪椅測試儀，其特征在于，所述運動參數(shù)測量模塊包括: 一光電開關(guān)，其對所述電動輪椅的左輪和右輪進(jìn)行脈沖掃描，感應(yīng)車輪轉(zhuǎn)動位置； 一感應(yīng)塊，其設(shè)置在所述電動輪椅的左輪和右輪的輻條上，與所述光電開關(guān)掃描端相對； 一光電隔離電路，其將所述光電開關(guān)發(fā)出的掃描脈沖信號進(jìn)行光電隔離處理，并將處理后的信息傳輸至所述處理器 。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的綜合式電動輪椅測試儀，其特征在于，所述運動參數(shù)測量模塊還包括: 一安裝座，其用以支撐所述光電開關(guān)； 一安裝夾塊，其與所述安裝座配合，用以將所述安裝座固定在輪椅左、右輪側(cè)的支架上。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1-5任一權(quán)利要求
所述的綜合式電動輪椅測試儀，其特征在于，所述電動輪椅測試儀還包括: 一固定架，其設(shè)置在所述電動輪椅測試儀下端，用以將所述電動輪椅測試儀固定在所述電動輪椅的扶手上； 一擴展接口，其設(shè)置在所述電動輪椅測試儀的外殼上，其為一 USB接口，其通過串口數(shù)據(jù)傳輸連接計算機或所述擴展模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； 一光電開關(guān)接口，其設(shè)置在所述電動輪椅測試儀外殼上，其為排針接口，其用以將所述運動參數(shù)測量模塊的測量信息傳輸至所述電動輪椅測試儀內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的綜合式電動輪椅測試儀，其特征在于，所述擴展模塊為一超聲波測距模塊，所述超聲波測距模塊包括一超聲波感應(yīng)測距儀，其設(shè)置在所述電動輪椅的后端，用以測試所述電動輪椅的車輪直徑最大處的波動信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1-5任一權(quán)利要求
所述的綜合式電動輪椅測試儀，其特征在于，所述電參數(shù)監(jiān)控模塊包括: 一電壓分壓電路，其上設(shè)置有分壓電阻，被測電壓信號接入時進(jìn)行分檔處理，以滿足測試儀的高精度要求； 一分流器，其將被測電流信號進(jìn)行分流，以提高被測電流信號的測試精度； 一電流放大電路，其包括一高精度低溫漂防干擾運算放大器，用以對所述分流器輸出電流進(jìn)行二級放大。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7所述的綜合式電動輪椅測試儀，其特征在于，所述超聲波測距模塊還包括: 一調(diào)節(jié)桿，其兩端與所述電動輪椅后端支架連接，其上安裝有所述超聲波感應(yīng)測距儀； 一 MCU處理器，其置于所述超聲波感應(yīng)測距儀內(nèi)，其對所測得的電動輪椅車輪的波動信息進(jìn)行處理，分析所述電動輪椅車輪的跳動情況； 一串口數(shù)據(jù)傳輸電路，其將所述MCU處理器處理后的數(shù)據(jù)定時傳輸?shù)剿鎏幚砥鲀?nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的綜合式電動輪椅測試儀，其特征在于，所述顯示操作模塊包括: 一液晶顯示電路，其將所述處理器的輸出信息傳輸至一液晶顯示器進(jìn)行顯示； 一 LED電路，其將所述處理器的輸出信息傳輸至與所述LED電路連接的功能LED上； 一按鍵電路，其將 測試儀上的操作按鍵信息傳輸至所述處理器內(nèi)。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種綜合式電動輪椅測試儀，其包括一電源模塊，用以向所述電動輪椅測試儀提供電源，其還包括一處理器；一電參數(shù)監(jiān)控模塊，其實時監(jiān)控電動輪椅電源輸出的驅(qū)動電壓和電流，并將采集的實時電壓和電流信號傳輸至所述處理器內(nèi)進(jìn)行運算處理；一運動參數(shù)測量模塊，其同時測量所述電動輪椅的左輪和右輪的行程，并將測量信號傳輸至所述處理器內(nèi)進(jìn)行運算處理，用以實現(xiàn)對電動輪椅左右電機速度的檢測。所述綜合式電動輪椅測試儀能同時測量電動輪椅的電參數(shù)和運動參數(shù)，其能夠測試電動輪椅的整體性能，出廠檢驗并根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行參數(shù)糾正。
文檔編號G01R31/00GKCN103149481SQ201310059071
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月26日
發(fā)明者王爾琪 申請人:常州中進(jìn)醫(yī)療器材有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan