CN111381164B - 一种马达检测方法及检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种马达检测方法和马达检测系统，其中，所述方法包括：获取马达振动电信号，确定马达振动速度信号，并将所述的振动速度信号由模拟量转换成数字量序列；基于所述的数字量序列，确定所述马达振动速度信号的二次谐波能量值；将所述的二次谐波能量值与阈值比较，基于比较结果确定马达检测结果。本申请提供的技术方案，获取马达振动电信号，经过处理后确定振动速度信号二次谐波的能量值，并将所述的能量值与阈值进行比较，基于比较结果确定马达检测结果，实现马达状态的自动检测。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种马达检测方法及检测系统。
背景技术
随着互联网大背景的发展，人们生活水平的越来越高。电动牙刷、筋膜枪、骨传导耳机、手机及其它电子设备等都成为了生活的必需品，马达是上述设备的重要组成部分，马达装机前，对马达进行检测是必不可少的一个环节；检测马达状态以剔除异常状态的马达，保证装机马达工作性能从而使所属设备按照正常功能运行，提升用户的使用体验。
以往对马达进行检测时，采集马达在额定状态下的电压、电流等可以表征马达状态的电信号，并将电信号采集接入到示波器，人工根据示波器数据依据经验给出马达状态的检测结果。但是，人工检测准确度受到人工经验及检测人员检测操作准确性影响，容易产生检测差错，难以满足马达检测质量要求；而且，人工检测效率低，已无法满足现在电子设备批量生产对马达检测效率的要求。
因此，需要提供一种改进的马达状态检测方法。
发明内容
本申请的目的在于提供一种马达检测方法及检测系统，获取马达振动信号，经过处理后获取振动信号二次谐波的能量值，并将所述的能量值与阈值进行比较，基于比较结果确定马达检测结果，实现马达状态的自动检测。
为实现上述目的，本申请一方面提供一种马达检测方法，所述方法应用于马达检测装置中，所述方法包括：获取马达振动电信号，确定马达振动速度信号，并将所述的振动速度电信号由模拟量转换成数字量序列；基于所述的数字量序列，确定所述马达振动速度电信号的二次谐波能量值；将所述的二次谐波能量值与阈值比较，基于比较结果确定马达检测结果。
为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种马达检测装置，所述马达检测装置包括：马达振动信号获取单元，用于获取马达振动电信号，确定马达振动速度信号，并将所述的马达振动速度信号由模拟量转换成数字量序列；二次谐波能量值确定单元，基于所述的数字量序列，确定所述马达振动速度信号的二次谐波能量值；检测结果确定单元，将所述的二次谐波能量值与阈值比较，基于比较结果确定马达检测结果。
为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种马达检测系统，所述马达检测系统包括：振动速度传感器，用于将马达振动信号转换成电信号；马达检测装置，用于获取马达振动速度信号，确定所述的振动速度信号的二次谐波能量值，并将所述的能量值与阈值比较，基于比较结果确定马达检测结果。
为实现上述目的，本申请另一方面还提供一种马达检测装置，所述中心服务器包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述的马达检测方法。
由上可见，本申请提供的技术方案，获取马达振动信号，经过处理后获取振动信号二次谐波的能量值，并将所述的能量值与阈值进行比较，基于比较结果确定马达检测结果，实现马达状态的自动检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施方式中马达检测方法的步骤示意图；
图2是本发明实施方式中马达检测装置的功能模块示意图；
图3是本发明实施方式中马达检测系统；
图4是本发明实施方式中马达检测装置的结构示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本申请提供一种马达检测方法，该方法可以应用于如图3所示马达检测系统的马达检测装置中。在该马达检测系统中，还包括振动传感器，振动传感器用于将马达的振动信号转换成电信号，所述的振动传感器可以是振动速度传感器，也可以是振动加速度传感器；可以是压电式振动传感器，也可以是压阻式振动传感器。所述的振动传感器与马达检测装置电连接。
在本实施方式中，马达检测装置获取马达振动电信号，确定马达振动速度信号的二次谐波能量值，将所述的能量值与阈值比较，基于比较结果确定马达检测结果。
本申请一个实施方式中提供的马达状态检测方法，执行主体可以是上述马达检测装置。请参阅图1，该方法可以包括以下步骤。
S1：获取马达振动电信号，确定马达振动速度信号，并将所述的马达振动速度信号由模拟量转换成数字量序列；
在本实施方式中，振动传感器将马达的振动信号转换成电信号，马达检测装置与振动传感器电连接，传感器可以获取马达在额定状态下的振动电信号，并输出到马达检测装置，这样，马达检测装置可以获取规定时间内的马达振动电信号。所述的规定时间可以是500ms。
在本实施方式中，所述振动传感器可以是振动速度传感器，也可以是振动加速度传感器。所述的振动传感器是振动速度传感器时，所述的振动传感器输出的振动电信号是速度信号，这样，马达检测装置将获取的马达振动电信号直接确定为马达振动速度信号；马达检测装置包含积分模块，所述的振动传感器是振动加速度传感器时，所述的振动传感器输出振动电信号是加速度信号，马达检测装置获取所述振动传感器输出的振动电信号后，将所述的振动电信号传送到积分模块，这样，所述的积分模块输出的信号就是振动速度信号，将积分模块的输出确定为马达振动速度信号。
在本实施方式中，马达振动速度信号为模拟信号，马达检测装置将所述的马达振动速度信号进行模数转换，将模拟量转换成数字量序列。例如，马达检测装置包括TMS320DSP单元，所述的DSP单元内部包括AD转换模块，这样，马达振动速度信号输入到所述逇DSP单元，就可以实现模数转换，将马达振动速度信号转换成数字量序列。并且，所述的马达检测装置存储所述的马达振动速度信号数字量序列。
S3：基于所述的数字量序列，确定所述马达振动速度信号的二次谐波能量值；
在本实施方式中，将所述的马达振动速度信号数字量数值序列作为高通滤波器输入进行滤波，所述的高通滤波器可以是巴特沃斯滤波器。并且，所述的高通滤波器的截止频率大于马达在额定状态下正常工作频率的最大值。例如，某型马达在额定状态下正常工作时频率为120Hz，高通滤波器的截止频率可以是130Hz。这样，高通滤波器输出将不包含马达在额定状态下正常工作时对应频率信号。所述的马达在额定状态下正常工作频率的最大值可以预先测定好，并存储在马达检测装置中。
在本实施方式中，将所述的高通滤波器输出作为FFT(fast Fourier transform，快速傅里叶变换)的输入进行FFT变换，并将FFT变换获取的二次谐波的幅值进行放大，作为马达振动速度信号二次谐波能量值，具体的放大方法可以是，当二次谐波的幅值为A值时，二次谐波能量值表示为20lg(A*107)。
所述的FFT变换可以由matlab中Simulink模块的FFT函数实现，例如，高通滤波器输出向量X表示为[X1,X2,…X256]时，在matlab中可以按照如下实现FFT变换:
Y＝FFT(X,256)；
上述的输出Y为向量，表示为[Y1，Y2,…Y256],则A＝|Y2|。
一般地，马达工作异常时，经常会表现为出现异常幅度的振动，也就是马达工作异常时的振动幅度与工作正常时的振动幅度不同，对应就是两种状态下的二次谐波的能量值不同，因此，可以通过比较两种状态下的二次谐波能量值，确定马达的工作状态，也就是得到检测结果。
S5：将所述的二次谐波能量值与阈值比较，基于比较结果确定马达检测结果；
在本实施方式中，将所述的马达振动速度信号的二次谐波能量值与阈值比较。所述的阈值，就是马达在额定状态下正常工作所对应的二次谐波能量值。马达工作状态异常时，所对应的二次谐波能量值将大于所述的阈值，因此，所述的二次谐波能量值与阈值比较，所述的二次谐波能量值大于对应阈值时，确定马达的检测结果为异常；所述的二次谐波能量值小于等于对应阈值时所述的确定马达的检测结果为正常。需要说明的是，不同型号马达的阈值可以是不同的。所述的阈值可以预先测定好并存储在马达检测装置中。
在本实施方式中，请参阅图2，本申请还提供一种马达检测装置，所述马达检测装置包括：
马达振动信号获取单元，用于获取马达振动电信号，确定马达振动速度信号，并将所述的马达振动速度信号由模拟量转换成数字量序列；
二次谐波能量值确定单元，基于所述的数字量序列，确定所述马达振动速度信号的二次谐波能量值；
检测结果确定单元，将所述的二次谐波能量值与阈值比较，基于比较结果确定马达检测结果。
在一个实施方式中，所述的马达检测装置还包括：
阈值存储模块，用于存储马达在额定状态下正常工作所对应的二次谐波能量值。
在一个实施方式中，所述的二次谐波能量确定单元包括：
高通滤波模块，用于高通滤波，以所述的马达振动速度信号数字量数值序列作为高通滤波器输入；
FFT变换模块，用于FFT变换，以所述的高通滤波模块输出为输入。
请参阅图3，本申请还提供一种马达检测系统，所述马达检测系统包括振动传感器和马达检测装置。所述振动传感器与马达连接，用于将马达的振动信号转换为电信号并输出。马达检测装置与振动传感器电连接，用于确定马达振动速度信号的二次谐波能量，并将所述的幅值与阈值比较，确定马达的检测结果。
马达检测系统对马达进行检测时，马达工作在额定状况下。所述的马达包括直流马达和交流马达。例如，对于直流马达，例如转子马达，根据马达的额定电压，可以给马达供电2V，这样，马达工作在额定状态下；对于交流马达，例如线性马达，根据马达的额定电压，可以给马达供1.8V，220Hz的交流电，这样，马达工作在额定状态下。
马达检测系统对马达进行检测时，振动传感器与马达连接。这样，振动传感器就可以获取马达的振动信号。所述的振动传感器可以是压电式振动传感器，还可以是压阻式振动传感器；可以是振动速度传感器，也可以是振动加速度传感器。
需要说明的是，所述的连接可以是刚性固定连接，也可以是振动速度传感器固定于探针之上，探针与马达固定连接。所述的连接方式，应保证振动速度传感器所测量的速度值仅是由所述马达振动引起的，避免引起额外的干扰。
马达检测系统对马达进行检测时，马达检测装置与振动传感器电连接，这样，振动传感器获取马达的振动电信号后输出到马达检测装置，所述的振动传感器是振动速度传感器时，所述的振动传感器输出的振动信号振动电信号是速度信号，这样，马达检测装置将获取的马达振动电信号直接确定为马达振动速度信号；马达检测装置包含积分模块，所述的振动传感器是振动加速度传感器时，所述的振动传感器输出振动电信号是加速度信号，马达检测装置获取所述振动传感器输出的振动电信号后，将所述的振动电信号传送到积分模块，这样，所述的积分模块输出的信号就是振动速度信号，将积分模块的输出确定为马达振动速度信号。
马达检测系统对马达进行检测时，马达检测装置将所述的振动速度信号经过模数转换之后，经过高通滤波器进行滤波，再通过FFT变换获取所述振动信号的二次谐波能量值，并将所述的能量值与阈值比较，当所述的幅值能量值大于所述阈值时，确定马达检测结果为异常，否则，为正常。
请参阅图4，本申请还提供一种马达检测装置，所述马达检测装置包括处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述的马达检测方法。
由上可见，本申请提供的技术方案，获取马达振动信号，经过处理后获取振动信号二次谐波的能量值，并将所述的能量值与阈值进行比较，基于比较结果确定马达检测结果，实现马达状态的自动检测。
本说明书中的各个实施方式均采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。尤其，针对系统和服务器的实施方式来说，均可以参照前述方法的实施方式的介绍对照解释。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种马达检测方法，其特征在于，所述方法应用于消费电子产品的马达检测装置中，所述方法包括：
所述马达检测装置中包括振动加速度传感器和积分模块；
所述振动加速度传感器用于获取马达振动电信号，所述振动加速度传感器输出的振动电信号是加速度信号，所述振动电信号传送到所述积分模块，所述积分模块输出的信号包括振动速度信号；
将所述的振动速度信号由模拟量转换成数字量序列；
基于所述的数字量序列，确定所述马达振动速度信号的二次谐波能量值；
将所述的二次谐波能量值与阈值比较，基于比较结果确定马达质量检测结果；
基于所述的数字量序列，确定所述马达振动速度信号的二次谐波能量值包括：
将所述的马达振动速度信号数字量序列作为高通滤波器输入进行滤波；
将所述的高通滤波器输出作为FFT的输入进行FFT变换，并将FFT变换获取的二次谐波的幅值放大，作为马达振动速度信号二次谐波能量值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于比较结果确定马达检测结果包括：
所述的二次谐波能量值大于对应阈值时，确定马达的检测结果为异常；所述的二次谐波能量值小于等于对应阈值时，确定马达的检测结果为正常。
3.一种消费电子产品的马达检测装置，其特征在于，所述马达检测装置包括：
马达振动信号获取单元，用于获取马达振动电信号，确定马达振动速度信号，并将所述的马达振动速度信号由模拟量转换成数字量序列；
所述马达振动信号获取单元包括振动加速度传感器和积分模块；所述振动加速度传感器用于检测马达振动电信号，所述振动加速度传感器输出的振动电信号是加速度信号，所述振动电信号传送到所述积分模块，所述积分模块输出的信号包括振动速度信号；
二次谐波能量确定单元，基于所述的数字量序列，确定所述马达振动速度信号的二次谐波能量值；
检测结果确定单元，将所述的二次谐波能量值与阈值比较，基于比较结果确定马达质量检测结果；
所述的二次谐波能量确定单元包括：
高通滤波模块，用于高通滤波，以所述的马达振动速度信号数字量序列作为高通滤波器输入；
FFT变换模块，用于FFT变换，以所述的高通滤波模块输出为输入。
4.根据权利要求3所述的马达检测装置，其特征在于，所述的马达检测装置还包括：
阈值存储模块，用于存储马达在额定状态下正常工作所对应的二次谐波能量值。
5.一种消费电子产品的马达检测系统，其特征在于，包括：
振动传感器，用于将马达振动信号转换成电信号；
马达检测装置，所述马达检测装置包括权利要求3-4任意一项，用于获取马达振动速度电信号，确定振动速度信号的二次谐波能量值，并将所述的能量值与阈值比较，基于比较结果确定马达质量检测结果。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的马达包括交流马达和直流马达。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的振动传感器包括压电式振动传感器或压阻式振动传感器；或者，所述的振动传感器包括振动速度传感器或振动加速度传感器。
8.一种马达检测装置，其特征在于，所述马达检测装置包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1至2中任一项所述的方法。
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