一種機車電機光電編碼器檢測儀及檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種機車電機光電編碼器檢測儀及檢測方法，該檢測儀包括電源、脈沖調理電路和連接脈沖調理電路的嵌入式芯片；脈沖調理電路用來將光電編碼器輸出的脈沖信號調理為適合嵌入式芯片檢測的信號；嵌入式芯片用于轉速脈沖數測量和脈沖電壓測量。嵌入式芯片外部擴充存儲器和外設接口，用于數據的存儲和顯示、參數的修改和數據傳遞；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，其內部集成有多路高速采集器和模擬輸入接口。本發明通過采用高集成度嵌入式芯片和電池供電的方式實現了檢測系統的小型化，能實現對現場電磁線路的物理隔離，解決機車電機光電編碼器檢測中變頻器調速帶來的地線干擾問題。
【專利說明】一種機車電機光電編碼器檢測儀及檢測方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電子【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，機車電機上都安裝有光電編碼器用于測量電機的轉速以給變流器等電機驅動設備反饋信號，因此，機車電機生產廠家通常將光電編碼器的檢測作為電機出廠試驗的一部分。但在實際中光電編碼器檢測儀都與電機試驗臺綜合在一起，不方便現場抽檢和實際工況下的測量，同時實際的機車電機光電編碼器檢測中常采用變頻器調速帶動電機轉動，容易在地線上引入干擾，影響實際光電編碼器輸出脈沖的測量。
[0003]經檢索，沒有發現相同的國內現有技術。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是，提供一種機車電機光電編碼器檢測儀及檢測方法，以實現機車電機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]本發明提供如下技術方案:機車電機光電編碼器檢測儀包括脈沖調理電路和連接脈沖調理電路的嵌入式芯片；所述脈沖調理電路用來將光電編碼器輸出的脈沖信號調理為適合嵌入式芯片檢測的信號；所述嵌入式芯片用于轉速脈沖數測量和脈沖電壓測量。
[0006]所述嵌入式芯片外部擴充存儲器和外設接口，用于數據的存儲和顯示、參數的修改和數據傳遞。
[0007]所述機車電機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；機車電機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]所述脈沖調理包括脈沖輸入調理電路和脈沖電壓輸入調理電路。
[0010]所述存儲器是FLASH存儲器，用于存儲脈沖信號數據和其他相關數據；所述外設接口包括顯示屏接口、鍵盤接口和USB接口。
[0011]所述機車電機光電編碼器檢測方法，采用上述機車電機光電編碼器檢測儀進行檢測，包括如下步驟:
A、先將機車電機光電編碼器檢測儀的脈沖調理電路連接到機車電機光電編碼器上，通過外設接口連接好外部設備；外部設備包括顯示屏、鍵盤和計算機；
B、接通電源，電源輸出向機車電機光電編碼器檢測儀和光電編碼器供電；
C、機車電機光電編碼器測量機車電機的轉速，并將相應的脈沖信號輸出給脈沖調理電路；脈沖調理電路將機車電機光電編碼器輸出的脈沖信號調理為適合嵌入式芯片檢測的信號并輸出給嵌入式芯片；
D、嵌入式芯片進行數據的采集和存儲，嵌入式芯片根據接收到的信號進行轉速脈沖數測量和脈沖電壓測量，將脈沖信號數據和其他相關數據保存到存儲器上；
E、將脈沖信號數據和其他相關數據通過顯示屏顯示出來或通過USB接口上傳到其他計算機中，對需要修改的參數作相應的操作，根據測量和分析的結果判斷機車電機光電編碼器是否符合要求，完成對機車電機光電編碼器的檢測。
[0012]在上述步驟C中，通過脈沖輸入調理電路和脈沖電壓輸入調理電路分別對轉速脈沖數信號和脈沖電壓信號進行調理并輸出給嵌入式芯片。
[0013]本發明機車電機光電編碼器檢測儀采用高集成度嵌入式芯片來完成整個光電編碼器的脈沖信號采集和存儲，并采用微型化的獨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，本發明所提供的機車電機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現了檢測系統的小型化，電源采用電池供電和外接隔離電源供電兩種方式，能實現對現場電磁線路的物理隔離，使得機車電機光電編碼器檢測儀小型化并解決機車電機光電編碼器檢測中變頻器調速帶來的地線干擾問題。
[0015]【專利附圖】
【附圖說明】
圖1是本發明機車電機光電編碼器檢測儀功能模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本發明機車電機光電編碼器檢測儀采用高集成度嵌入式芯片和獨立電源組成。本發明所提供的機車電機光電編碼器檢測儀體積更小，能夠在現場抽檢中及機車上實施使用；同時，由于采用獨立電源供電，使得機車電機光電編碼器檢測儀的整體電路與檢測現場其他的電路實現了物理上的電磁隔離，保證了檢測信號的完整性。
[0017]如圖1所示，機車電機光電編碼器檢測儀包括嵌入式芯片(數據采集控制器)、脈沖調理電路、FLASH存儲器、外設接口、電源和電源管理器。脈沖調理電路連接機車電機光電編碼器和嵌入式芯片。
[0018]其中嵌入式芯片必須內部集成有多路高速采集器和模擬輸入采集器，用于轉速脈沖數測量和脈沖電壓測量，采集頻率大于1MHz，這樣才能適用于機車電機用光電編碼器檢測數率要求。
[0019]脈沖調理電路用來將光電編碼器輸出的脈沖信號調理為適合嵌入式芯片檢測的信號。脈沖調理包括二個并聯的脈沖輸入調理電路和脈沖電壓輸入調理電路。
[0020]FLASH存儲器用于存儲脈沖采樣數據，其可通過IXD顯示出來或通過USB接口上傳到其他計算機中使用，其容量要求大于1Gbyte。
[0021 ] 外設接口包括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]采用上述機車電機光電編碼器檢測儀進行檢測時:
A、先將機車電機光電編碼器檢測儀的脈沖調理電路連接到機車電機光電編碼器上，通過外設接口連接好外部設備；外部設備包括顯示屏(IXD)、鍵盤和計算機；
B、接通電源，電源輸出向機車電機光電編碼器檢測儀和光電編碼器供電； C、機車電機光電編碼器測量機車電機的轉速，并將相應的脈沖信號輸出給脈沖調理電路；脈沖調理電路將機車電機光電編碼器輸出的脈沖信號調理為適合嵌入式芯片檢測的信號并輸出給嵌入式芯片通過脈沖輸入調理電路和脈沖電壓輸入調理電路分別將轉速脈沖數信號和脈沖電壓信號輸出給嵌入式芯片。
[0024]D、嵌入式芯片進行數據采集和存儲，嵌入式芯片根據接收到的信號進行轉速脈沖數測量和脈沖電壓測量，將脈沖信號數據和其他相關數據保存到存儲器上；
E、將脈沖信號數據和其他相關數據通過顯示屏顯示出來或通過USB接口上傳到其他計算機中，對需要修改的參數作相應的操作，根據測量和分析的結果判斷機車電機光電編碼器是否符合要求，完成對機車電機光電編碼器的檢測。
[0025]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種機車電機光電編碼器檢測儀，其特征是，包括脈沖調理電路和連接脈沖調理電路的嵌入式芯片；所述脈沖調理電路用來將光電編碼器輸出的脈沖信號調理為適合嵌入式芯片檢測的信號；所述嵌入式芯片用于轉速脈沖數測量和脈沖電壓測量。
2.根據權利要求1所述的機車電機光電編碼器檢測儀，其特征是，所述嵌入式芯片外部擴充存儲器和外設接口，用于數據的存儲和顯示、參數的修改和數據傳遞。
3.根據權利要求1或2所述的機車電機光電編碼器檢測儀，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；機車電機光電編碼器和嵌入式芯片通過電源管理器連接電源。
4.根據權利要求1或2所述的機車電機光電編碼器檢測儀，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.根據權利要求1或2所述的機車電機光電編碼器檢測儀，其特征是，所述脈沖調理包括脈沖輸入調理電路和脈沖電壓輸入調理電路。
6.根據權利要求2所述的機車電機光電編碼器檢測儀，其特征是，所述存儲器是FLASH存儲器，用于存儲脈沖信號數據和其他相關數據；所述外設接口包括顯示屏接口、鍵盤接口和USB接口。
7.一種機車電機光電編碼器檢測方法，其特征是，采用權利要求1至6中任一項所述的機車電機光電編碼器檢測儀進行檢測，包括如下步驟: A、先將機車電機光電編碼器檢測儀的脈沖調理電路連接到機車電機光電編碼器上，通過外設接口連接好外部設備；外部設備包括顯示屏、鍵盤和計算機； B、接通電源，電源輸出向機車電機光電編碼器檢測儀和光電編碼器供電； C、機車電機光電編碼器測量機車電機的轉速，并將相應的脈沖信號輸出給脈沖調理電路；脈沖調理電路將機車電機光電編碼器輸出的脈沖信號調理為適合嵌入式芯片檢測的信號并輸出給嵌入式芯片； D、嵌入式芯片進行數據的采集和存儲，嵌入式芯片根據接收到的信號進行轉速脈沖數測量和脈沖電壓測量，將脈沖信號數據和其他相關數據保存到存儲器上； E、將脈沖信號數據和其他相關數據通過顯示屏顯示出來或通過USB接口上傳到其他計算機中，對需要修改的參數作相應的操作，根據測量和分析的結果判斷機車電機光電編碼器是否符合要求，完成對機車電機光電編碼器的檢測。
8.根據權利要求7所述的機車電機光電編碼器檢測方法，其特征是，在步驟C中，通過脈沖輸入調理電路和脈沖電壓輸入調理電路分別對轉速脈沖數信號和脈沖電壓信號進行調理并輸出給嵌入式芯片。
【文檔編號】G01R31/34GK103675680SQ201310696788
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優先權日:2013年12月18日
【發明者】張樂, 殷強, 郭雪巖, 黨浩, 李小滿 申請人:南車株洲電機有限公司
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