[发明专利]基于LabVIEW的步进电动机扭矩测试系统

说明书

技术领域

本发明是涉及一种测试系统，尤其是涉及一种步进电动机扭矩测试系统。

背景技术

作为驱动器的步进电机的性能及运行的可靠性是光纤定位单元控制中的关键一环，它将直接关系到单元能否稳定、可靠地工作，是否能够达到设计要求等。在LAMOST光纤定位系统中，对步进电机的要求主要是运动的准确性、快速性。对步进电机这样一种驱动元件来说，准确性即要求运转过程中不发生丢步现象，快速性即要求启动停止响应快。在负载不变的情况下，要保证这两项性能，关键的是保证步进电机所能提供的扭矩。步进电机在投入到实际工作前，必须严格测试其扭矩。现有的步进电机自动化系统的性能较低、且成本高。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种性能较高且成本低的一种基于LabVIEW的步进电动机扭矩测试系统。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括工控机，其结构要点是：工控机、数据采集卡、信号调理电路、控制驱动电路、待测步进电机和数显测力仪依次相连。

作为一种优选方案，所述的工控机工作在LabVIEW7.1集成开发环境。

本发明有益效果。

本发明基于LabVIEW的步进电机扭矩测试系统。LabVIEW是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件开发集成环境，是一个虚拟仪器开发平台。虚拟仪器概念是LabVIEW的精髓。虚拟仪器是在以通用计算机为核心的硬件平台上具有虚拟面板、测试功能由软件实现的一种计算机仪器系统，是计算机技术与仪器技术相结合的产物，其基础是计算机系统，核心是软件技术。虚拟仪器大大突破了传统仪器在数据采集、处理、显示、存储等方面的限制，是一个测试和自动化系统的高性能、低成本运载平台。

附图说明

为本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括工控机，其结构要点是：工控机、数据采集卡、信号调理电路、控制驱动电路、待测步进电机和数显测力仪依次相连。

所述的工控机工作在LabVIEW7.1集成开发环境。

数据采集卡选用美国NationalInstrumentsCorporation的PCI26070E，它与计算机通过PCI插槽相连接，主要性能指标如下：16路单端P8路双端12bitsAnaloginputs，采样频率200kSPs，2个24bits的Counter。绕组电流是通过在步进电机绕组回路中串接一个10Ω的精密采样电阻采集的，被采集到的电流信号包含有很大的共模信号。为了提高输入信号的共模抑制比，绕组电流信号经过信号调理电路输出后，数据采集卡采用了差分输入的连接方式。24bits的Counter产生频率可调的连续脉冲序列，作为A3966SLB芯片的触发激励信号源。PCI26070E的模拟输入范围是±10V。驱动电路的驱动电压是±12V，而步进电动机的绕组电流只有40mA左右，所以必须对待测的驱动电压和绕组电流进行放大和滤波。信号调理电路的主要作用便是对驱动电压和绕组电流进行放大、滤波，其核心器件是集成运算放大器LM318。信号调理电路的基本单元是由两块LM318组成的差动放大器和二阶压控电压源低通滤波电路。

驱动电路的驱动电压和步进电机的绕组电流经过信号调理电路的预处理，被送入数据采集卡。工控机通过数据采集卡实现对步进电机绕组电流及驱动电路驱动方波的多通道实时采集、分析并对步进电机运转状态和通电状态进行判别;测试系统通过标准RS-232串口读取BGPBGI系列数显式测力仪的扭矩测量结果分析并有选择地保存测量结果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。