無刷電機多極磁環(huán)磁通在線檢測設(shè)備及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種檢測裝置領(lǐng)域，尤其涉及無刷電機多極磁環(huán)磁通在線檢測設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場通用磁通檢測設(shè)備僅適用于實驗室使用，并且需要人工判讀產(chǎn)品是否合格，且無數(shù)據(jù)存儲及追溯功能，無法滿足汽車行業(yè)對無刷電機多極磁環(huán)在線快速檢測、自動判斷及數(shù)據(jù)記錄追溯功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有磁通檢測設(shè)備不能自動判斷及數(shù)據(jù)記錄追溯而提供的一種無刷電機多級磁環(huán)磁通在線檢測設(shè)備。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
無刷電機多極磁環(huán)磁通在線檢測設(shè)備，包括檢測設(shè)備，在檢測設(shè)備上安裝有將磁通信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的霍爾傳感器，還包括:
將霍爾傳感器的電壓信號進行采集的A/D卡；
對A/D卡采集的信號進行處理的處理器；
存儲采集信號數(shù)據(jù)的存儲裝置；
生成標簽的打印機；
A/D卡將采集的信號傳送給處理器，處理器中存儲有合格值范圍，當A/D卡采集的信號處于處理器中的合格值范圍的時候，處理器控制打印機打印標簽，當A/D卡采集的信號處于處理器的合格值范圍以外的時候，處理器發(fā)出報警信號。
[0005]處理器在處理信號時對每筆采集結(jié)果生成編碼。
[0006]在處理器上設(shè)有I/O接口，在I/O接口處連接聲光警報器，處理器發(fā)出報警信號后聲光報警器工作。
[0007]無刷電機多極磁環(huán)磁通在線檢測設(shè)備，包括電機、安裝電機的支架、安裝被測工件的工件安裝架，電機的輸出端通過聯(lián)軸器連接工件安裝架，在工件安裝架的外部套設(shè)安裝座，安裝座固定在支架上，在工件安裝架與安裝座之間通過軸承連接，霍爾傳感器安裝在傳感器支撐架上，傳感器支撐架固定在支架上。
[0008]磁通檢測設(shè)備檢測方法，包括如下步驟:
程序初始化:
軟件通過初始化，對數(shù)據(jù)卡及I/o卡進行初始化設(shè)置；
異常信號檢測:
完成程序初始化后，程序通過I/o信號檢測是否存在外圍硬件故障或緊急停止信號； 等待檢測啟動:
若程序未檢測到異常信號，程序進入等待狀態(tài)；當程序檢測到啟動信號后，進入數(shù)據(jù)采樣模塊；
數(shù)據(jù)采樣:
數(shù)據(jù)卡將按設(shè)置的速率及通道進行采樣，并將數(shù)據(jù)傳入工業(yè)計算機緩存區(qū)，并在程序中顯示采樣曲線；
數(shù)據(jù)處理:
程序?qū)⒉杉臄?shù)據(jù)信號進行多線程并行處理；在磁環(huán)檢測過程，將由自動判斷磁通曲線的過零點，并對曲線進行切割，按照用戶設(shè)置提取磁通量的“波峰值”或“波谷值”；
數(shù)據(jù)存儲:
通過結(jié)構(gòu)化查詢語言，將檢測結(jié)果數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫；
顯示判定結(jié)果:
程序通過設(shè)置，綜合判定所有通道結(jié)果，并將結(jié)果顯示在界面中；同時，通過工業(yè)計算機I/o接口，將合格/不合格信號輸出到外圍硬件設(shè)備，產(chǎn)品合格后，根據(jù)編碼規(guī)則，生成產(chǎn)品唯一代碼標簽。
[0009]所述的數(shù)據(jù)采樣為待測產(chǎn)品定位后，通過啟動按鈕啟動伺服電機開始測量；通過霍爾傳感器將磁通信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；通過A/D卡采集相應(yīng)的電壓信號，并將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，送入工業(yè)計算機。
[0010]所述的數(shù)據(jù)處理是利用通帶最平坦，阻帶下降慢的特點，對磁通信號進行濾波處理，消除高頻干擾；濾波后的結(jié)果有離散點，為判斷過零點，并使數(shù)據(jù)量統(tǒng)一，采用最小二乘法對輸入信號進行插值處理，為后續(xù)運算將數(shù)據(jù)長度進行標準化，并形成數(shù)組；將插值處理后的數(shù)組進行擬合，尋找縱座標為零的數(shù)組序號，并將數(shù)值為零處的數(shù)組序號i，j, k…進行記錄，并儲存相應(yīng)位置；判斷過零點數(shù)量，確認產(chǎn)品極數(shù)是否與設(shè)置的規(guī)格一致，如果不一致，則輸出報警信號；如果一致，進入最小值判斷流程；將第i~j，j~k，k~l...的數(shù)據(jù)分別提取；根據(jù)設(shè)置，調(diào)用提取“波峰”或“波谷”數(shù)據(jù)子程序，將區(qū)間數(shù)據(jù)進行提取；I)提取“波峰”區(qū)間數(shù)據(jù):直接提取i~j，j~k，k~l...的數(shù)據(jù)；2)提取“波谷”區(qū)間數(shù)據(jù):判斷波形中兩波峰位置，提取il~jl區(qū)間的數(shù)據(jù)；根據(jù)設(shè)置，尋找“波峰”或“波谷”數(shù)據(jù)；若尋找“波峰”，則尋找數(shù)組中最大值；若尋找“波谷”，則尋找數(shù)組中最小值；將波峰值/波谷值及其位置存入數(shù)組；判斷是否完成所有極數(shù)判斷，若未完成，返回切割第η級數(shù)據(jù)；完成則進入數(shù)據(jù)顯示、存儲流程；將結(jié)果進行顯示，并存入數(shù)據(jù)庫，并將最小值位置用不同顏色進行標識；判斷是否所有波峰/波谷值都在允許范圍內(nèi)；若產(chǎn)品合格，則打印標簽；不合格則報警。
[0011]本發(fā)明的有益效果:本設(shè)備通過霍爾傳感器將磁通信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并通過A/D卡采集相應(yīng)的電壓信號后，送入工業(yè)計算機進行處理，以便產(chǎn)品質(zhì)量檢測；并將產(chǎn)品數(shù)據(jù)將自動存入數(shù)據(jù)庫，以便追溯管理。能夠同時檢測多通道磁環(huán)磁通，自動根據(jù)設(shè)置提取磁通“波峰”或“波谷”值；設(shè)備能夠?qū)y量結(jié)果自動進行記錄，并對產(chǎn)品生成唯一碼，便于追溯管理；設(shè)備可根據(jù)設(shè)置邊界值，對磁通產(chǎn)品進行判定，并通過I/O接口提供聲光警報；軟件編寫方式靈活，僅需較小調(diào)整，就可應(yīng)用于不同磁環(huán)測量場合。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的原理圖；
圖2為本發(fā)明的流程圖； 圖3為本發(fā)明軟件操作界面圖；
圖4為本發(fā)明處理器切割數(shù)據(jù)示意圖；
圖5為提取波峰區(qū)間數(shù)據(jù)圖；
圖6為提取波谷區(qū)間數(shù)據(jù)圖；
圖7為本發(fā)明設(shè)備的剖視圖；
圖8為本發(fā)明設(shè)備的立體圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
實施例
[0014]如圖1-圖8所示，無刷電機多極磁環(huán)磁通在線檢測設(shè)備，包括檢測設(shè)備，在檢測設(shè)備上安裝有將磁通信號轉(zhuǎn)換成電壓信號的霍爾傳感器，還包括:
將霍爾傳感器的電壓信號進行采集的A/D卡；
對A/D卡采集的信號進行處理的處理器；
存儲采集信號數(shù)據(jù)的存儲裝置；
生成標簽的打印機；
A/D卡將采集的信號傳送給處理器，處理器中存儲有合格值范圍，當A/D卡采集的信號處于處理器中的合格值范圍的時候，處理器控制打印機打印標簽，當A/D卡采集的信號處于處理器的合格值范圍以外的時候，處理器發(fā)出報警信號。處理器在處理信號時對每筆采集結(jié)果生成編碼。在處理器上設(shè)有I/O接口，在I/O接口處連接聲光警報器，處理器發(fā)出報警信號后聲光報警器工作。
[0015]所述的檢測設(shè)備包括電機1、安裝電機的支架2、安裝被測工件的工件安裝架3，電機的輸出端通過聯(lián)軸器4連接工件安裝架3，在工件安裝架3的外部套設(shè)安裝座5，安裝座5固定在支架2上，在工件安裝架3與安裝座5之間通過軸承6連接，霍爾傳感器7安裝在傳感器支撐架8上，傳感器支撐架8固定在支架2上。
[0016]霍爾效應(yīng)是指在半導(dǎo)體上通過電流，并且電流方向與外界磁場方向垂直時，在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生霍爾電動勢的現(xiàn)象。利用該效應(yīng)制成的半導(dǎo)體元件叫霍爾元件?；魻栐Y(jié)構(gòu)簡單、頻率特性好、靈敏度高、體積小、壽命長，可應(yīng)用于磁場檢測。
[0017]本發(fā)明使用方法及原理:待測產(chǎn)品定位后，通過啟動按鈕啟動伺服電機開始測量；通過霍爾傳感器將磁通信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；通過A/D卡采集相應(yīng)的電壓信號；處理器的測量軟件將自動切割并提取磁通曲線中的“波峰”/ “波谷”值；軟件將根據(jù)設(shè)置界限對產(chǎn)品進行判定，合格品將生成標簽，不良品進行報警，提示操作人員進行相應(yīng)處置；產(chǎn)品數(shù)據(jù)將自動存入數(shù)據(jù)庫，以便追溯管理。
[0018]程序初始化:
軟件通過初始化，對數(shù)據(jù)卡及I/o卡進行初始化設(shè)置，如采樣速率、通道等；在工業(yè)現(xiàn)場使用過程中，測試系統(tǒng)中難免存在干擾及電子器件的零點漂移，必須通過數(shù)據(jù)卡采樣后，進行歸零補償；并將緩存數(shù)據(jù)清除，提高工業(yè)計算機運行效率。
[0019]異常信號檢測: 完成程序初始化后，程序通過I/O信號檢測是否存在外圍硬件故障或緊急停止信號，防止工傷或設(shè)備損壞。
[0020]等待檢測啟動:
若程序未檢測到異常信號，程序進入等待狀態(tài)。當程序檢測到啟動信號后，進入數(shù)據(jù)采樣模塊。
[0021]數(shù)據(jù)采樣:
數(shù)據(jù)卡將按設(shè)置的速率及通道進行采樣，并將數(shù)據(jù)傳入工業(yè)計算機緩存區(qū)，并在程序中顯示采樣曲線。
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