CN103580557B - 用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法，该撷取系统与一马达配合应用。马达产生一第一类弦波信号，该撷取系统包括：一电压转换单元，用以接收及调整第一类弦波信号，并输出一第二类弦波信号；一模拟数字转换单元依据第二类弦波信号产生多个取样信号；以及一模拟数字转换单元储存所述多个取样信号于一数据表。本发明用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法，不需另外连接其他仪器及电脑软件就可用以撷取反应电动势，以提高撷取的便利性，更可节省撷取反应电动势的时间及系统成本。

Description

用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法

技术领域

本发明关于一种撷取系统及撷取方法，且特别是关于一种用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法。

背景技术

目前以应用在交换式电源供应器与电脑上的中央处理器（CPU）、影像卡等资讯产品的散热装置而言，风扇可谓最常见的应用。近年来，已呈现一个趋势，就是风扇转速必须可依环境温度的高、低予以调整。也即在高温环境下的风扇必须以高转速排除电子元件的热量，以确保电子元件正常运作，甚至避免高温破坏电子元件。另在低温环境下，风扇必须降低转速，一方面具有节省能源，另一方面则具有降低电器及风切噪音的目的。

于工业以及家电应用领域中，以单相无刷直流风扇于成本及架构上都可是最具代表性的风扇，现今以类弦波控制操作于风扇，为使风扇具有更佳的特性于功率消耗、震动及噪音上，然而类弦波控制法须以马达的反应电动势（Back-EMF）作为控制的参数。于现有技术中，需将马达连接电脑及示波器以将马达的反应电动势读取出，且建表于一电脑软件，接着再储存于微控制器的存储器内，此流程不仅耗费读取时间，且需使用许多仪器，进而增加撷取反应电动势的不便性。

因此，如何提供一种用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法，提高读取反应电动势的便利性，并可缩短读取的时间，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种可提高读取反应电动势的便利性，并可缩短读取的时间的用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法。

为达上述目的，本发明提供一种用以撷取反应电动势的撷取方法与一马达配合应用，马达产生一第一类弦波信号。该撷取方法包括一电压转换单元接收及调整第一类弦波信号，并输出一第二类弦波信号；一模拟数字转换单元依据第二类弦波信号产生多个取样信号；以及模拟数字转换单元储存所述多个取样信号于一数据表。

在本发明一较佳实施例中，电压转换单元具有一第一电阻及一第二电阻。

在本发明一较佳实施例中，撷取方法还包括依据电压转换单元的一输出电压调整第一电阻及第二电阻的电阻值大小。

在本发明一较佳实施例中，于一模拟数字转换单元依据第二类弦波信号产生多个取样信号的步骤，依据第二类弦波信号的正半周产生所述多个取样信号。

为达上述目的，本发明还提供一种用以撷取反应电动势的撷取系统，与一马达配合应用，马达产生一第一类弦波信号，撷取系统包括一电压转换单元以及一微控制器。电压转换单元接收及调整第一类弦波信号，并输出一第二类弦波信号。微控制器与电压转换单元电性连接，微控制器具有一模拟数字转换单元以及一数据表，模拟数字转换单元依据第二类弦波信号产生多个取样信号，且将所述多个取样信号储存于数据表。

在本发明一较佳实施例中，电压转换单元具有一第一电阻、一第二电阻以及一比较器，第一电阻连接比较器的反相输入端，第二电阻连接比较器的反相输入端及输出端。

在本发明一较佳实施例中，模拟数字转换单元依据第二类弦波信号的正半周产生所述多个取样信号。

在本发明一较佳实施例中，电压转换单元输出一输出电压。

承上所述，本发明用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法，与一马达配合应用。马达产生第一类弦波信号，电压转换单元连接马达，且电压转换单元接收及调整第一类弦波信号，并据以输出第二类弦波信号，模拟数字转换单元将第二类弦波信号的正半周转换为取样信号，并储存于数据表内，以供类弦波控制使用，以提高读取的便利性，且可缩短读取反应电动势的时间。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的一种用以撷取反应电动势的撷取系统的方块图。

图2为本发明较佳实施例的一种用以撷取反应电动势的撷取方法的步骤流程图。

图3A至图3C为本发明的第二类弦波信号及取样信号的波形图。

图4为本发明较佳实施例的电压转换单元的电路图。

其中，附图标记说明如下：

1：撷取系统

2：电压转换单元

21：比较器

3：微控制器

31：模拟数字转换单元

32：数据表

L：第一类弦波信号

L1：第二类弦波信号

L2：取样信号

M：马达

R1：第一电阻

R2：第二电阻

S01～S03：步骤

Vo：输出电压

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请同时参照图1及图2所示，其中图1为本发明较佳实施例的一种用以撷取反应电动势的撷取系统的方块图，图2为本发明较佳实施例的一种用以撷取反应电动势的撷取方法的步骤流程图。本发明用以撷取反应电动势的撷取系统1及撷取方法与一马达M配合应用，且本实施例以马达M应用于一风扇为例，然非限定于本发明，其中马达M可为一单相直流马达。

撷取系统1包括一电压转换单元2以及一微控制器3。电压转换单元2系与马达M及微控制器3电性连接。微控制器3包括一模拟数字转换单元31以及一数据表32。马达M产生一第一类弦波信号L，第一类弦波信号L为马达M的反应电动势。

本实施例的用以撷取反应电动势的撷取方法包括步骤S01至步骤S03。步骤S01，一电压转换单元2接收及调整第一类弦波信号L，并输出一第二类弦波信号L1。步骤S02，一模拟数字转换单元3依据第二类弦波信号L1产生多个取样信号L2。步骤S03，模拟数字转换单元3储存所述多个取样信号L2于一数据表32。

步骤S01，一电压转换单元2接收及调整第一类弦波信号L，并输出一第二类弦波信号L1。电压转换单元2连接马达M，并接收马达M所产生的第一类弦波信号L，电压转换单元2调整第一类弦波信号L的大小及振幅，并据以输出一第二类弦波信号L1。请参照图3A至图3C所示，其为本发明的第二类弦波信号及取样信号的波形图。其中，纵轴为电压，横轴为时间。

电压转换单元2与马达M及微控制器3电性连接。由于本实施例的微控制器3以接收0至5伏特的电压为例，故电压转换单元2的输出电压的范围需于0至5伏特之内，也即电压转换单元2接收第一类弦波信号L，并调整第一类弦波信号L的电平与振幅，使得电压转换单元2输出的第二类弦波信号L1的正半周于0至5伏特之间（如图3B所示），以让微控制器3得以接收。于其他实施例中，依据微控制器的型号不同，则微控制器所可接收的电压也不相同，例如于其他实施例的微控制器所接收的电压可为0至7伏特。

请参照图4所示，其为本发明较佳实施例的电压转换单元的电路图。电压转换单元2具有一第一电阻R1、一第二电阻R2以及一比较器21。第一电阻R1连接比较器21的反相输入端，第二电阻R2连接比较器21的反相输入端及输出端。电压转换单元2连接马达M之后，测量电压转换单元2的输出电压Vo，当输出电压Vo未于微控制器3可接收的0至5伏特的范围的内时，则可调整第一电阻R1及第二电阻R2的电阻值大小，以使得电压转换单元2的输出电压Vo落于0至5伏特之间。

步骤S02，一模拟数字转换单元31依据第二类弦波信号L1产生多个取样信号L2（如图3C所示，其中图中所绘示的取样信号L2的数量仅用以示意，然非限用于本发明）。微控制器3的模拟数字转换单元31接收第二类弦波信号L1，并依据第二类弦波信号L1的正半周产生多个取样信号L2。其中，取样信号L2的数量依据模拟数字转换单元31的取样频率及半周期反应电动势频率所决定。模拟数字转换单元31的取样频率除以半周期反应电动势频率所得到的值即为取样信号L2的数量。举例来说，当模拟数字转换单元31的取样频率例如为25KHz，而半周期反应电动势频率例如为50Hz时，则25K除以50所得到的值为500，代表取样信号L2的数量为500个。另外，所述多个取样信号L2为马达M的反应电动势的数字值。

步骤S03，模拟数字转换单元31储存所述多个取样信号L2于一数据表32。模拟数字转换单元31将所述多个取样信号L2储存于微控制器3的数据表32内。取样信号L2的数量越多可使得风扇的控制稳定度越好，然而数据表32所可储存取样信号L2的数量依据微控制器3的存储器容量而决定。当存储器容量越大，则数据表32所可储存的取样信号L2的数量越多，相反地，当存储器容量越小，则数据表32所可储存的取样信号L2的数量越少。

当风扇的控制电路需以马达的反应电动势作为控制的参数时，则控制电路可直接读取已储存于数据表的取样信号，以提高读取的便利性，且可缩短读取反应电动势的时间。

请参照图1所示，本发明更提供一种用以撷取反应电动势的撷取系统。撷取系统1与一马达M配合应用及连接，马达M产生反应电动势的一第一类弦波信号L。撷取系统1用以撷取及读取马达1的反应电动势。撷取系统1包括一电压转换单元2以及一微控制器3。

请同时参照图1、图3及图4所示，电压转换单元2连接马达M，且接收及调整第一类弦波信号L，并据以输出一第二类弦波信号L1。电压转换单元2具有一第一电阻R1、一第二电阻R2以及一比较器21，第一电阻R1连接比较器21的反相输入端，第二电阻R2连接比较器21的反相输入端及输出端。另外，电压转换单元21输出一输出电压Vo，本发明可通过调整第一电阻R1及第二电阻R2的电阻值大小进而调整输出电压Vo的值。

微控制器3与电压转换单元2电性连接，微控制器3具有一模拟数字转换单元31以及一数据表32，模拟数字转换单元31依据第二类弦波信号L1的正半周产生多个取样信号L2，且将所述多个取样信号L2储存于数据表32。

其中，电压转换单元2、微控制器3、模拟数字转换单元31以及数据表32，与上述实施例之中，电压转换单元2、微控制器3、模拟数字转换单元31以及数据表32具有相同的技术特征，故于此不再赘述。

综上所述，本发明用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法，与一马达配合应用，马达产生第一类弦波信号，电压转换单元连接马达，且接收及调整第一类弦波信号，并据以输出第二类弦波信号，模拟数字转换单元将第二类弦波信号的正半周转换为取样信号，并储存于数据表内，以供类弦波控制使用，例如当风扇的控制电路需以马达的反应电动势作为控制的参数时，控制电路可直接读取已储存于数据表的取样信号，以提高读取的便利性，且可缩短读取反应电动势的时间。

与现有技术相比较，本发明用以撷取反应电动势的撷取系统及撷取方法，不需另外连接其他仪器及电脑软件就可用以撷取反应电动势，以提高撷取的便利性，更可节省撷取反应电动势的时间及系统成本。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的申请专利范围中。

Claims (2)

1.一种用以撷取反应电动势的撷取方法，与一马达配合应用，该马达产生一第一类弦波信号，该撷取方法包括：

一电压转换单元接收及调整该第一类弦波信号的大小及振幅，并输出一第二类弦波信号，其中输出第二类弦波信号的正半周位于与该电压转换单元连接的一微控制器所接收电压范围之内；

该电压转换单元具有一第一电阻、一第二电阻以及一比较器，该第一电阻连接该比较器的反相输入端，该第二电阻连接该比较器的反相输入端及输出端；该比较器的正相输入端和反相输入端耦接于所述马达，该比较器的输出端耦接于该微控制器；其中该电压转换单元通过调整该第一电阻及该第二电阻的电阻值大小，以使该电压转换单元的输出电压落于该微控制器所接收电压范围之内；

一模拟数字转换单元依据该第二类弦波信号产生多个取样信号，其中该取样信号的数量为该模拟数字转换单元的取样频率除以半周期反应电动势频率；以及

该模拟数字转换单元储存所述多个取样信号于一数据表。

2.一种用以撷取反应电动势的撷取系统，与一马达配合应用，该马达产生一第一类弦波信号，包括：

一电压转换单元，接收及调整该第一类弦波信号的大小及振幅，并输出一第二类弦波信号，其中输出第二类弦波信号的正半周位于与该电压转换单元连接的一微控制器所接收电压范围之内；以及

一微控制器，与该电压转换单元电性连接，该微控制器具有一模拟数字转换单元以及一数据表，该模拟数字转换单元依据该第二类弦波信号产生多个取样信号，其中该取样信号的数量为该模拟数字转换单元的取样频率除以半周期反应电动势频率，且将所述多个取样信号储存于该数据表；

其中该电压转换单元具有一第一电阻、一第二电阻以及一比较器，该第一电阻连接该比较器的反相输入端，该第二电阻连接该比较器的反相输入端及输出端；该比较器的正相输入端和反相输入端耦接于所述马达，该比较器的输出端耦接于该微控制器；其中该电压转换单元通过调整该第一电阻及该第二电阻的电阻值大小，以使该电压转换单元的输出电压落于该微控制器所接收电压范围之内。