一種基于信號濾波處理的高效電渦流測功系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測系統(tǒng)，具體是指一種基于信號濾波處理的高效電渦流測功系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前測試電動(dòng)汽車電動(dòng)性能的主要手段是利用測試傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的設(shè)備來完成加載等試驗(yàn)，利用電壓表和電流表等檢測設(shè)備來進(jìn)行電參數(shù)的數(shù)據(jù)檢測，檢測完成后再進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和分析。而電動(dòng)系統(tǒng)的測試與傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的測試存在較大差異，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)主要檢測的是電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩等特性，其對應(yīng)的功率因數(shù)、線電壓、線電流、有功功率等參數(shù)無法直接計(jì)算取得，而且利用電壓表和電流表等檢測設(shè)備檢測實(shí)時(shí)性差，無法實(shí)時(shí)采集到所測內(nèi)燃機(jī)的綜合參數(shù)并顯示出來。檢測電動(dòng)系統(tǒng)更注重的是各種電性參數(shù)，而且對數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性要求很高，對復(fù)雜的電信號的處理就要求使用更為復(fù)雜的專用儀器進(jìn)行采集和分析。因而，現(xiàn)階段市場上出現(xiàn)了電渦流測功系統(tǒng)，其采用電渦流加載器給電動(dòng)機(jī)進(jìn)行加載，并測試出電動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)功率。然而現(xiàn)有的電渦流測功系統(tǒng)容易受到外界干擾信號的影響，從而影響其測試結(jié)果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有的電渦流測功系統(tǒng)容易受到外界干擾信號影響的缺陷，提供一種基于信號濾波處理的高效電渦流測功系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于信號濾波處理的高效電渦流測功系統(tǒng)，由信號控制單元，與信號控制單元相連接的待測電機(jī)控制器、電渦流加載器、控制臺，與待測電機(jī)控制器相連接的待測電機(jī)，與待測電機(jī)相連接的信號采集器，與信號采集器相連接的信號轉(zhuǎn)換單元，與信號轉(zhuǎn)換單元相連接的信號濾波單元，與信號濾波單元相連接的功率分析儀，與電渦流加載器相連接的恒溫控制器，以及與控制臺相連接的顯示器組成；所述功率分析儀還控制臺相連接，待測電機(jī)則與電禍流加載器相連接。
[0005]進(jìn)一步的，所述信號濾波單元由三極管VT3，三極管VT4，場效應(yīng)管MOS，N極與三極管VT3的基極相連接、P極則形成該信號濾波單元的輸入端的二極管D3，負(fù)極與三極管VT3的集電極相連接、正極則經(jīng)二極管D4后與場效應(yīng)管M0S的柵極相連接的電容C6，正極與場效應(yīng)管M0S的源極相連接、負(fù)極則經(jīng)電阻R9后與三極管VT3的發(fā)射極相連接的電容C9，正極與電容C6的正極相連接、負(fù)極則與電容C9的負(fù)極相連接的電容C7，一端與三極管VT4的集電極相連接、另一端則經(jīng)電阻R11后與電容C9的負(fù)極相連接的電位器R10，串接在三極管VT4的發(fā)射極和場效應(yīng)管M0S的漏極之間的電容C8，以及一端與三極管VT4的集電極相連接、另一端則與電容C9的負(fù)極相連接的同時(shí)接地的電阻R12組成；所述三極管VT4的基極與三極管VT3的集電極相連接，其集電極和發(fā)射極均與電位器R10的控制端相連接；所述場效應(yīng)管M0S的柵極與電位器R10和電阻R11的連接點(diǎn)相連接；所述VT4的發(fā)射極還作為該信號濾波單元的輸出端。
[0006]所述的信號轉(zhuǎn)換單元由轉(zhuǎn)換芯片U，電阻R3，電阻R4，二極管D1，電容C3，輸入電路，輸出電路以及緩沖電路組成；所述電阻R4的一端與轉(zhuǎn)換芯片U的INPUT管腳相連接、另一端則經(jīng)電阻R3后與輸入電路相連接；二極管D1的P極與電阻R3和電阻R4的連接點(diǎn)相連接、其N極接地；電容C3的負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的VS管腳相連接、其正極則接15V電壓；所述輸入電路、輸出電路以及緩沖電路均與轉(zhuǎn)換芯片U相連接。
[0007]所述輸入電路由放大器P，三極管VT1，負(fù)極與放大器P1的正極相連接、正極接地的電容C1，與電容C1相并聯(lián)的電阻R1，一端與放大器P的負(fù)極相連接、另一端則形成該信號轉(zhuǎn)換單元的輸入端的電阻R2，以及正極與三極管VT1的發(fā)射極相連接、負(fù)極則與轉(zhuǎn)換芯片U的OUTPUT管腳相連接的電容C2組成；所述放大器P的輸出端順次經(jīng)電阻R3和電阻R4后與轉(zhuǎn)換芯片U的INPUT管腳相連接；所述三極管VT1的集電極與放大器P的輸出端相連接，其基極則與轉(zhuǎn)換芯片U的A/C管腳相連接；所述轉(zhuǎn)換芯片U的GND管腳接地。
[0008]所述的緩沖電路包括電阻R5，電阻R6以及電容C5 ;所述電容C5的正極與轉(zhuǎn)換芯片U的THR管腳相連接、其負(fù)極接地；電阻R6的一端與電容C5的負(fù)極相連接、其另一端則經(jīng)電阻R5后與轉(zhuǎn)換芯片U的OUTPUT管腳相連接；所述轉(zhuǎn)換芯片U的THR管腳還與電阻R5和電阻R6的連接點(diǎn)相連接。
[0009]所述輸出電路包括三極管VT2，二極管D2，電容C4，電阻R7以及電阻R8 ;所述電容C4串接在轉(zhuǎn)換芯片U的F0UT管腳和三極管VT2的集電極之間，二極管D2則串接在轉(zhuǎn)換芯片U的CUAREN管腳和三極管VT2的基極之間，電阻R7的一端與轉(zhuǎn)換芯片U的CUAREN管腳相連接、其另一端則經(jīng)電阻R8后接地；所述三極管VT2的集電極形成該信號轉(zhuǎn)換單元的輸出端，其發(fā)射極則與電阻R7和電阻R8的連接點(diǎn)相連接。
[0010]所述轉(zhuǎn)換芯片U為LM331集成芯片。
[0011]本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0012](1)本實(shí)用新型采樣速度快，數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大，保證了所有電參數(shù)的精度及數(shù)據(jù)的可靠性和及時(shí)性。
[0013](2)本實(shí)用新型可以有效的避免溫度漂移，確保扭矩?cái)?shù)據(jù)測量的精準(zhǔn)度。
[0014](3)本實(shí)用新型通過信號濾波單元可以對采集到的扭矩信號中所存在的外界干擾信號進(jìn)行過濾，使扭矩信號不被干擾信號影響，提高測試精度。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的信號轉(zhuǎn)換單元電路結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型的信號濾波單元電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不限于此。
[0019]實(shí)施例
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型包括待測電機(jī)，待測電機(jī)控制器，電渦流加載器，信號控制單元，恒溫控制器，控制臺，信號采集器，信號轉(zhuǎn)換單元，信號濾波單元，功率分析儀以及顯示器11部份。
[0021 ] 其中，待測電機(jī)控制器與待測電機(jī)相連接用于控制待測電機(jī)轉(zhuǎn)速、啟停等。電渦流加載器則通過聯(lián)軸器與待測電機(jī)相連接，其用于給待測電機(jī)進(jìn)行加載。信號控制單元?jiǎng)t分別與待測電機(jī)控制器和電渦流加載器相連接，其可以對待測電機(jī)控制器和電渦流加載器發(fā)送控制信號，從而實(shí)現(xiàn)對它們的控制。
[0022]該控制臺和顯示器則為人機(jī)交換窗口，該顯示器與控制臺相連接，其用于顯示待測電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)；控制臺則用于接收待測電機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)信號以及對待測電機(jī)和電渦流加載器進(jìn)行控制，因此其需要與信號控制單元相連接；當(dāng)需要對待測電機(jī)或電渦流加載器進(jìn)行控制時(shí)，測試人員只需在控制臺上發(fā)出控制信號給信號控制單元，信號控制單元對控制信號進(jìn)行識別、分類后分別發(fā)送給待測電機(jī)控制器和電渦流加載器；因此，通過控制臺可以控制待測電機(jī)恒轉(zhuǎn)速，電渦流加載器恒轉(zhuǎn)速，電渦流加載器恒扭矩等模式。
[0023]為了對待測電機(jī)在各種模式上的參數(shù)進(jìn)行采集，該信號采集器需與待測電機(jī)相連接；而信號轉(zhuǎn)換單元?jiǎng)t與信號采集器相連接，其用于對信號采集器所采集到的扭矩信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字電信號；轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電信號中參雜有外界的干擾信號，其會(huì)影響數(shù)字電信號；因此信號濾波單元與信號轉(zhuǎn)換單元相連接，其用于過濾外界的干擾信號。功率分析儀則需要與信號濾波單元相連接，其通過變化的數(shù)字電信號計(jì)算出待測電機(jī)的時(shí)實(shí)功率；該控制臺則與功率分析儀相連接，因此其可以接收到待測電機(jī)的時(shí)實(shí)功率。該信號采集器可以選用應(yīng)變式扭矩傳感器來實(shí)現(xiàn)；而功率分析儀則可以優(yōu)先選用日本橫河機(jī)電科技生產(chǎn)的WT3000型功率分析儀來實(shí)現(xiàn)，該型號功率分析儀數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大、相應(yīng)速度快，可以很好的確保測試數(shù)據(jù)的可靠性和及時(shí)性。
[0024]另外，該恒溫控制器需要與電渦流加載器相連接，其可以消除系統(tǒng)中出現(xiàn)的溫度漂移，提高系統(tǒng)的測試精度。
[0025]為了提高扭矩信號的轉(zhuǎn)換效率，所述的信號轉(zhuǎn)換單元的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其由轉(zhuǎn)換芯片U，電阻R3，電阻R4，二極管D1，電容C3，輸入電路，輸出電路以及緩沖電路幾部分組成。
[0026]連接時(shí)，所述電阻R4的一端與轉(zhuǎn)換芯片U的INPUT管腳相連接、另一端則經(jīng)電阻R3后與輸入電路相連接。二極管D1的P極與電阻R3和電阻R4的連接點(diǎn)相連接、其N極接地。
[0027]為了給轉(zhuǎn)換芯片U提供工作電壓，該電容C3的負(fù)極與轉(zhuǎn)換芯片U的VS管腳相連接、其正