CN103161720A - 风扇测试装置 - Google Patents
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Abstract
一种风扇测试装置，用于测试风扇的转速，所述风扇测试装置包括风扇电源、风扇连接器、单片机及风扇供电控制电路，所述单片机通过所述风扇连接器发送一脉冲宽度调制控制信号至所述风扇以控制所述风扇的转速，并记录所述脉冲宽度调制控制信号所对应的参考转速，所述单片机还通过所述风扇连接器接收所述风扇的实际转速以比较所述实际转速与所述参考转速是否相等或者是否在规定的误差范围内；所述风扇供电控制电路包括继电器，所述继电器电性连接至所述风扇电源并通过所述风扇连接器电性连接至所述风扇，所述继电器在所述单片机的控制下使所述风扇电源对所述风扇供电或断电。
Description
技术领域
本发明涉及一种测试装置，尤其涉及一种对风扇转速进行测试的风扇测试装置。
背景技术
在对计算机主机或者笔记本电脑的散热风扇进行测试时，一般采用一套完整的计算机主板系统来进行各项测试。然而，计算机主板系统往往价格较昂贵，会产生较高的测试成本，此外，一套完整的计算机主板系统各种外设较多，大部分外设在测试时没有被使用到，造成资源的浪费。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种结构简单且价格低廉的风扇测试装置。
一种风扇测试装置，用于测试风扇的转速，所述风扇测试装置包括：
风扇电源；
风扇连接器，电性连接至所述风扇，所述风扇连接器包括转速输出端及转速控制端；
单片机，包括分别电性连接至所述转速输出端及转速控制端的第一测试端及第二测试端，所述单片机通过所述第一测试端及转速控制端发送一脉冲宽度调制控制信号至所述风扇以控制所述风扇的转速，并记录所述脉冲宽度调制控制信号所对应的参考转速，所述单片机还通过所述转速输出端及第二测试端接收所述风扇的实际转速以比较所述实际转速与所述参考转速是否相等或者是否在规定的误差范围内；
风扇供电控制电路，包括继电器，所述继电器电性连接至所述风扇电源并通过所述风扇连接器电性连接至所述风扇，所述继电器在所述单片机的控制下使所述风扇电源对所述风扇供电或断电。
所述的风扇测试装置通过采用单片机配合风扇连接器及风扇供电控制电路等简单的电路元件，即完成对风扇的转速测试，相对于现有的一套完整的计算机主板系统来说，不仅结构简单，而且价格便宜。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的风扇测试装置的功能模块图。
图2为图1所示风扇测试装置的电路图。
主要元件符号说明
| 风扇测试装置 | 100 |
| 风扇 | 200 |
| 风扇连接器 | 10 |
| 单片机 | 20 |
| 风扇供电控制电路 | 30 |
| USB连接器 | 40 |
| LCD显示模块 | 50 |
| 供电电源 | 60 |
| 接地端 | GND |
| 电源端 | VCC |
| 转速输出端 | TACH |
| 转速控制端 | PWM |
| 连接指示端 | PRSNT |
| 性能指示端 | FAULT |
| 第一测试端 | P1 |
| 第二测试端 | P2 |
| 第三测试端 | P3 |
| 第四测试端 | P4 |
| 第一上拉电阻 | R1 |
| 第二上拉电阻 | R2 |
| 第一电阻 | R3 |
| 第二电阻 | R4 |
| 限流电阻 | R5 |
| 第一分压电阻 | R6 |
| 第二分压电阻 | R7 |
| 测试二极管 | D1 |
| 放电二极管 | D2 |
| 插头 | 31 |
| 继电器 | 32 |
| 电子开关 | 33 |
| 分压电路 | 34 |
| 输入端 | 1 |
| 输出端 | 2 |
| 第一控制端 | 3 |
| 第二控制端 | 4 |
| 线圈 | L |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明所述的风扇测试装置100用于对六引脚的风扇200的转速进行测试。本发明较佳实施方式的风扇测试装置100包括风扇连接器10、单片机20、风扇供电控制电路30、USB连接器40、LCD显示模块50以及供电电源60。风扇连接器10用于连接风扇200以及单片机20。单片机20用于对风扇200的转速进行测试。风扇供电控制电路30在单片机20的控制下对风扇200供电或断电。供电电源60用于给单片机20、USB连接器40以及LCD显示模块50供电。
请一并参阅图2，风扇连接器10与风扇200相连。风扇连接器10为六引脚风扇连接器，其包括接地端GND、电源端VCC、转速输出端TACH、转速控制端PWM、连接指示端PRSNT以及性能指示端FAULT。接地端GND接地。电源端VCC电性连接至风扇供电控制电路30，风扇供电控制电路30通过电源端VCC提供一风扇电源V-fan给风扇200供电。
转速输出端TACH用于输出风扇200的实际转速。也就是说，风扇200每转动一圈，转速输出端TACH即输出一个脉冲信号。在本较佳实施方式中，转速输出端TACH通过一第一上拉电阻R1电性连接至所述风扇电源V-fan。
转速控制端PWM用于输出脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation, PWM）控制信号，风扇根据所述PWM控制信号来调节其转速。在本较佳实施方式中，转速控制端PWM通过一第二上拉电阻R2连接至所述供电电源60
连接指示端PRSNT用于指示风扇连接器10与风扇200是否正确连接。当风扇连接器10与风扇200正确连接时，连接指示端PRSNT通过风扇200接地，通过测试连接指示端PRSNT上的电平状态，即可判断风扇连接器10与风扇200是否正确连接。。
性能指示端FAULT为输入/输出（Input/Output, I/O）端口，其可根据风扇200的不同类型配置为输入端口或者输出端口。
所述单片机20包括与转速输出端TACH、转速控制端PWM、连接指示端PRSNT以及性能指示端FAULT一一对应电性连接的第一测试端P1、第二测试端P2、第三测试端P3、第四测试端P4以及与风扇供电控制电路30电性连接的供电控制端P5。所述单片机20用于产生所述PWM控制信号，记录该PWM控制信号所对应的参考转速，并通过所述第二测试端P2及转速控制端PWM发送至风扇200。通过设置PWM控制信号的占空比，可使风扇200获得不同的转速。单片机20通过第一测试端P1测试风扇200的实际转速，并将该实际转速与所述参考转速相比较，以判断风扇200是否正常转动。在本较佳实施方式中，所述转速输出端TACH通过相互串联的第一电阻R3及第二电阻R4接地，所述第一测试端P1电性连接至所述第一电阻R3及第二电阻R4之间。所述第一电阻R3及第二电阻R4用于对转速输出端TACH发出的脉冲信号进行分压，实现风扇200与单片机20之间电平的匹配。
单片机20通过判断第三测试端P3的电平高低来判断风扇200与风扇连接器10是否正确连接。所述风扇测试装置100还包括限流电阻R5及测试二极管D1。限流电阻R5电性连接至所述供电电源60与测试二极管D1的阳极之间；测试二极管D1的阴极电性连接至连接指示端PRSNT；第三测试端P3电性连接至限流电阻R5与测试二极管D1的阳极之间。当风扇连接器10与风扇200正确连接时，连接指示端PRSNT通过风扇200接地，测试二极管D1导通，第三测试端P3为低电平；当风扇连接器10与风扇200没有正确连接时，连接指示端PRSNT呈悬空状态，测试二极管D1截止，第三测试端P3为高电平。因此，单片机20通过检测第三测试端P3的电平状态即可判断风扇连接器10与风扇200是否正确连接。
第四测试端P4为I/O端口，其可根据风扇200的不同类型配置为输入端口或者输出端口，从而达到不同的作用。当所述风扇测试装置100测试的风扇200为智能风扇时，风扇200本身具有控制器（图未示），此时该性能指示端FAULT配置为输出端口，第四测试端P4配置为输入端口，若风扇200自身发生故障，风扇200的控制器可通过该性能指示端FAULT及第四测试端P4发送相应信号给单片机20，以说明风扇200发生故障。当被测的风扇200为不具有控制器的一般风扇时，该性能指示端FAULT配置为输入端口，第四测试端P4为输出端口，且该性能指示端FAULT连接至风扇200内的一发光二极管（图未示），单片机20根据测试结果通过第四测试端P4发送相应的控制信号至所述发光二极管，即可通过发光二极管的发亮情况来指示测试结果。上述对第四测试端P4的I/O设置以及功能设置可通过对单片机20编程实现。
风扇供电控制电路30包括插头31、继电器32、电子开关33、分压电路34以及放电二极管D2。插头31插设于一市电电源插座（图未示），并用于将市电转换为所述风扇电源V-fan，以驱动风扇200转动。继电器32包括电性连接至插头31的输入端1及电性连接至风扇连接器10的电源端VCC的输出端2。输入端1及输出端2可在单片机20的控制下相互连接或断开，从而控制插头31对风扇200供电或断电。
具体地，所述继电器32为电磁继电器，其还包括连接至供电电源60的第一控制端3及连接至电子开关33的第二控制端4。第一控制端3及第二控制端4之间连接有线圈L，第二控制端4通过电子开关33接地。电子开关33还电性连接至单片机20的供电控制端P5，单片机20通过控制电子开关33的通断来相应控制供电电源60、第一控制端3、第二控制端4以及地之间的电流路径的通断。也就是说，当单片机20控制电子开关33导通时，第一控制端3及第二控制端4之间的线圈L有电流流过，输入端1及输出端2之间通过弹性触点相互连接，插头31给风扇200供电；当单片机20控制电子开关33断开时，第一控制端3及第二控制端4之间的线圈L没有电流流过，输入端1及输出端2之间通过弹性触点断开，插头31停止给风扇200供电。
在本较佳实施方式中，电子开关33为N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET），其栅极G通过分压电路34电性连接至供电控制端P5，漏极D电性连接至第二控制端4，源极S接地。
分压电路34用于实现单片机20与所述N沟道MOSFET之间电平的匹配。分压电路34包括相互串联至供电控制端P5以及地之间的第一分压电阻R6及第二分压电阻R7。所述N沟道MOSFET的栅极G电性连接至第一分压电阻R6及第二分压电阻R7之间的节点。当单片机20通过供电控制端P5输出高电平时，所述N沟道MOSFET导通，插头31给风扇200供电，当单片机20输出低电平时，所述N沟道MOSFET截至，插头31停止给风扇200供电。
放电二极管D2的阴极电性连接至第一控制端3，阳极电性连接至第二控制端4。当供电控制端P5输出低电平使电子开关33断开时，第一控制端3及第二控制端4之间的线圈L上还存在一定的感应电流，放电二极管D2则对所述感应电流进行快速放电。
USB连接器40电性连接至单片机20，用于实现单片机20与主控计算机（图未示）的通信，使得主控计算机可以控制单片机20的测试过程以及记录测试结果等。LCD显示模块50电性连接至单片机20，用于显示风扇200的转速以及状态等测试结果。由于单片机20与USB连接器40及LCD显示模块50之间的连接及通信过程属于现有技术，因此在此不再赘述。
下面简述所述风扇测试装置100的测试过程。
单片机20首先通过第三测试端P3检测风扇200与风扇连接器10是否正确连接。若风扇200与风扇连接器10正确连接，单片机20则控制继电器32连接插头31与风扇连接器10的电源端VCC给风扇200供电；同时单片机20发送所述PWM控制信号至风扇200，并通过风扇连接器10的转速输出端TACH测试风扇200的实际转速，通过比较风扇200的参考转速与实际转速是否相等或在规定的误差范围内来判断风扇200是否正常转动。在比较完成后，单片机20通过LCD显示模块50显示风扇200的实际转速及测试结果，并通过USB连接器40将测试数据发送至所述主控计算机。此外，单片机20还可输出不同占空比的PWM控制信号，以对风扇200在不同转速下的转动情况进行测试。
所述的风扇测试装置100通过采用单片机20配合风扇连接器10、风扇供电控制电路30、USB连接器40以及LCD显示模块50等简单的电路元件，即完成对风扇200的转速测试，相对于现有的一套完整的计算机主板系统来说，不仅结构简单，而且价格便宜。
Claims (10)
1.一种风扇测试装置，用于测试风扇的转速，其特征在于，所述风扇测试装置包括：
风扇电源；
风扇连接器，电性连接至所述风扇，所述风扇连接器包括转速输出端及转速控制端；
单片机，包括分别电性连接至所述转速输出端及转速控制端的第一测试端及第二测试端，所述单片机通过所述第一测试端及转速控制端发送一脉冲宽度调制控制信号至所述风扇以控制所述风扇的转速，并记录所述脉冲宽度调制控制信号所对应的参考转速，所述单片机还通过所述转速输出端及第二测试端接收所述风扇的实际转速以比较所述实际转速与所述参考转速是否相等或者是否在规定的误差范围内；
风扇供电控制电路，包括继电器，所述继电器电性连接至所述风扇电源并通过所述风扇连接器电性连接至所述风扇，所述继电器在所述单片机的控制下使所述风扇电源对所述风扇供电或断电。
2.如权利要求1所述的风扇测试装置，其特征在于：所述风扇测试电路还包括一供电电源，所述风扇供电控制电路还包括电子开关，所述继电器包括线圈，所述线圈一端电性连接至所述供电电源，另一端通过所述电子开关接地，所述单片机通过控制电子开关的通断来控制继电器接通或断开所述风扇电源与风扇连接器之间的连接。
3.如权利要求2所述的风扇测试装置，其特征在于：所述电子开关为N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管，所述N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极通过电性连接至所述单片机，漏极电性连接至所述线圈，源极接地。
4.如权利要求3所述的风扇测试装置，其特征在于：所述风扇供电控制电路还包括分压电路，所述分压电路包括串联至所述单片机以及地之间的第一分压电阻及第二分压电阻，所述N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极电性连接至所述第一分压电阻及第二分压电阻之间的节点。
5.如权利要求2所述的风扇测试装置，其特征在于：所述风扇供电控制电路还包括放电二极管，所述放电二极管并联至所述线圈的两端，且所述放电二极管的阴极电性连接至所述电源，所述放电二极管用于释放所述线圈上产生的感应电流。
6.如权利要求1所述的风扇测试装置，其特征在于：所述风扇测试装置还包括限流电阻及测试二极管，所述限流电阻电性连接至一供电电源与所述测试二极管的阳极之间，所述单片机还包括电性连接至所述限流电阻与所述测试二极管的阳极之间的第三测试端，所述风扇连接器还包括电性连接至所述测试二极管的阴极的连接指示端；当所述连接指示端与所述风扇正确连接时，所述连接指示端通过所述风扇接地；所述单片机通过所述第三测试端检测所述二极管的阳极的电平高低来判断所述风扇连接器是否与所述风扇正确连接。
7.如权利要求1所述的风扇测试装置，其特征在于：所述单片机还包括第四测试端，所述风扇连接器还包括电性连接至所述第四测试端的性能指示端，所述单片机通过所述第四测试端及性能指示端检测所述风扇本身是否发生故障。
8.如权利要求1所述的风扇测试装置，其特征在于：所述单片机还包括第四测试端，所述风扇连接器还包括电性连接至所述第四测试端的性能指示端，该性能指示端电性连接至风扇内的一发光二极管，所述单片机根据对风扇转速的测试结果，发送相应的控制信号至所述发光二极管，即可通过所述发光二极管的发亮情况来指示对所述风扇的转速的测试结果。
9.如权利要求1所述的风扇测试装置，其特征在于：所述风扇测试装置还包括电性连接至所述单片机的USB连接器，所述单片机通过所述USB连接器与一主控计算机通信。
10.如权利要求1所述的风扇测试装置，其特征在于：所述风扇测试装置还包括电性连接至所述单片机的LCD显示模块，所述单片机通过所述LCD显示模块显示测试结果及风扇转速。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130619 |