[发明专利]具有LED显示和RS485网络接口的简易式电机检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种检测技术领域的装置，具体地说，涉及的是一种具有LED显示和RS485网络接口的简易式电机检测装置。

背景技术

微特电机是一种采用直流电驱动的小型电机，在汽车后视镜、硬盘驱动器、VCD、DVD、MP3和MP4等电子产品和装置中得到广泛应用。为提高产品的可靠性和安全性能，需要对采用微特电机并完成装配之后的产品进行抽检或全部检测，以确定电机工作状况和装配之后的产品质量。因还未有具有相应的检测设备，一般均采用人工配合万用表或电流表检测方式。无法实现自动检测，效率低下且可靠性低。

为适应电流大小和方向自动检测的需要，BB、Maxim、Interil、Microchip和Linear等公司生产了大量高侧电流检测芯片。除价格高、市场不易采购和V-端需要设定工作电压的特点外，这些芯片一般采用表面贴装封装形式不便于更换和硬件升级，限制了电流检测芯片的应用和推广。同时，Infineon、Melexis、Honeywell、Allegro和NEC-Tokin等公司生产了大量基于霍尔效应的气隙式霍尔电流传感器，在大电流大功率传输场合得到广泛应用。这些霍尔电流传感器一般都用于高达100A以上大电流的检测，不适用于＜100mA的小电流的检测，也无法直接应用于采用微特电机的这些产品的电流检测。

经对现有技术的文献检索发现，杜明等在《微电机》(2008年第7期第69-71页)上发表的“基于DSP和虚拟仪器技术的步进电机测试系统”，该文中提出采用TI公司16位DSP芯片TMS320LF2407A为主控器件，霍尔电流传感器HNC-03SY为检测装置和MAX3232为RS232接口芯片的步进电机驱动电流检测系统设计方法。其不足在于：电流分辨率为0.1A，精度较差；采用DSP为处理芯片，成本较高；采用RS232接口与主控计算机通讯，无法组建检测网络，因而通用性不强；采用NI公司LabVIEW软件直接读取串口数据，自行开发软件的灵活性较差。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种具有LED显示和RS485网络接口的简易式电机检测装置，将功能分解为I/V转换与调理、方向检测、电流大小与方向显示、RS485接口及主控单片机等模块，具有LED显示和RS485网络接口功能的低成本、宽工作范围、高可靠性、较高精度、较高效率和可调放大倍率的网络化和自动化电流大小和方向检测能力，以适应汽车后视镜和微特电机自动检测要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括电源电路、主电流电路、电流/电压(I/V)转换与调理电路、RS485接口电路、LED报警显示电路、电流鉴向电路、串并转换与LED显示电路及主单片机电路。主电流电路经引出线与I/V转换与调理电路和电流鉴向电路相连。主单片机电路经引出线与RS485接口电路、LED报警显示电路、电源电路、电流鉴向电路和串并转换与LED显示电路相连。RS485接口电路经双绞屏蔽线与主控计算机相连。电源电路为整个装置提供所需的工作电压。

主单片机电路检测到非零的电流数值，或接收到主控计算机经双绞屏蔽线和RS485接口电路送入的起始信号后，主单片机电路启动定时程序并将吸合信号送至主电流电路。主电流电路继电器常开触点吸合后，主电流电路导通。电流流经采样电阻后送入I/V转换与调理电路，I/V转换与调理电路将I/V变换和调理之后的电压信号馈入主单片机电路，经A/D转换后换算为主电流电路的电流数值。经I/V转换与调理电路处理后的电压信号也送至电流鉴向电路，经处理后电流鉴向电路输出表示电流方向的0/1数字信号至主单片机电路。主单片机电路经三根I/O引脚分别输出电流方向信号、模拟时钟信号和电流数据信号至串并转换与LED显示电路，经串/并转换后分别用于电流方向和数据的显示。在电流数据超过额定数值或在设定时间内未换向时，主单片机电路输出报警驱动信号至LED报警显示电路，LED灯亮报警。至定时时间或接收到主控计算机经双绞屏蔽线和RS485接口电路送至的停止信号或电流大至设定的安全电流数值后，主单片机电路输出释放信号至主电流电路。主电流电路继电器常开触点释放，主电流电路断开。同时，主单片机电路将表示电流方向、数值大小和可能的故障类型的信息编码、打包后经RS485接口电路和双绞屏蔽线送至主控计算机。完成一次检测。