CN107543995B - 直流无刷电机控制板的检测方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种直流无刷电机控制板的检测方法与装置，其中直流无刷电机控制板的检测装置包括：检测接口模块；所述检测接口模块，包括检测端子和模拟信号输出单元，所述模拟信号输出单元接收控制命令生成对应的检测模拟信号，通过所述检测端子发送给所述直流无刷电机控制板，以检测直流无刷电机控制板的待测功能模块是否正常。本发明通过设计一个用于电动工具的直流无刷电机控制板的检测装置，自动完成直流无刷电机控制板的静态工作性能检测，以及各种保护功能方面的检测等。使用本发明的直流无刷电机控制板的检测装置进行检测时，总检测费降低到原来的1/4，效率提升4倍，并使直流无刷电机控制板的检测品质得到大幅度提升。

Description

直流无刷电机控制板的检测方法与装置

技术领域

本发明涉及到直流无刷电机领域，特别是涉及到直流无刷电机控制板的检测方法与装置。

背景技术

随着电力电子技术以及永磁材料的发展，直流无刷电机已在各个行业得已大量运用，直流无刷电机的工作原理为：通过检测转子的位置，按照设定的导通规律来控制三相全桥功率开关管的导通与断开。直流无刷电机控制电路板复杂，电子元器件多，包括给驱动电路与MCU供电的稳压电路、设定速度或转动方向的输入电路、电池电压检测电路、转子位置检测输入电路、逻辑运算控制电路、大功率换相输出电路以及电机电流检测电路等，所以直流无刷电机控制板的电子元器件多，安装密度非常高，结构紧凑，尤其是小型电动工具的直流无刷电机控制板，PCB面积很小无法在每个电气网络留下检测点，所以电子行业现有通过脉冲电流检测电子元器件的阻抗来判断电子元器件是否无损坏的在线检测仪无法满足对电动工具的直流无刷电机控制板的功能模块的检测要求，现有只能将做好的直流无刷电机控制板通过检测架，直接通上直流电并接上直流无刷电机负载，依靠人工检测各电路供电电压是否正常，如正常，则按下调速开关看电机是否运行，来判断直流无刷电机控制板是否合格，但只能检测直流无刷电机控制板是否具备基本的运转功能，而其它的功能如欠压保护功能，温度保护功能，过流保护功能等均无法进行自动检测。现有采用人工去调节供电电压以检测欠压保护功能、人工开关切换NTC电阻以模拟检测温度保护功能等再进行检测，由于需要人工进行多次操作与判断，存在检测效率低，人工判断误差大，检测记录困难等，无法从根本上保证直流无刷电机控制板的品质。

因此，现有技术还有待改进。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种直流无刷电机控制板的检测装置，旨在解决现有设备无法准确检测小型电动工具的直流无刷电机控制板的技术问题。

本发明提出一种直流无刷电机控制板的检测装置，包括：检测接口模块；

所述检测接口模块包括检测端子和模拟信号输出单元，所述模拟信号输出单元接收控制命令生成对应的检测模拟信号，通过所述检测端子发送给所述直流无刷电机控制板，以检测直流无刷电机控制板的待测功能模块是否正常。

优选地，所述直流无刷电机控制板的检测装置还包括：控制模块；

所述控制模块生成所述控制命令发送给所述检测接口模块。

优选地，所述检测接口模块包括：电源供电单元、输入信号检测单元以及主控MCU单元；

所述电源供电单元为所述模拟信号输出单元、输入信号检测单元以及主控MCU单元供电；所述电源供电单元为直流无刷电机控制板供电；

所述模拟信号输出单元与所述主控MCU单元相连，并受控于所述主控MCU单元；

所述输入信号检测单元输出直流无刷电机控制板待测功能的检测数据。

优选地，所述检测接口模块还包括：通讯单元；

所述检测接口模块与所述控制模块通过所述通讯单元建立通讯连接。

优选地，所述控制模块包括：操控单元；所述操控单元接收用户检测指令并根据所述用户检测指令生成所述控制命令，以控制检测接口模块的检测状态。

优选地，所述控制模块还包括：显示单元，以实时显示检测数据。

本发明还提供一种直流无刷电机控制板的检测方法，通过上述的直流无刷电机控制板的检测装置进行检测，包括：

检测接口模块判断直流无刷电机控制板的功率MOS驱动电压，主控MUC单元的供电电压以及静态工作电流是否处于正常工作范围；

若判定处于正常工作范围，则接收控制模块发送的检测直流无刷电机控制板的控制命令；

根据所述控制命令检测直流无刷电机控制板的性能参数。

优选地，所述根据所述控制命令检测直流无刷电机控制板的性能参数的步骤，包括：根据检测启动电压的控制命令检测直流无刷电机控制板的启动电压。

优选地，所述根据检测启动电压的控制命令检测直流无刷电机控制板的启动电压的步骤，包括：

电源供电单元输出直流无刷电机控制板的启动电压；

模拟信号输出单元顺序输出一个旋转周期的一组三相换相信号；

主控MCU单元根椐输入信号检测单元检测到的直流无刷电机控制板的三相输出电压相位与幅度来判断在所述三相换相信号输入的条件下无刷电机控制板的三相输出是否处于正常状态。

优选地，所述根据检测启动电压的控制命令检测直流无刷电机控制板的启动电压步骤之后，包括：

电源供电单元输出直流无刷电机控制板的工作电压；

模拟信号输出单元输出所述启动电压之外的第二性能参量并继续顺序输出三相换相信号；

主控MCU单元根椐输入信号检测单元检测到的直流无刷电机控制板的三相输出电压相位与幅度来判断在所述的三相换相信号输入的条件下无刷电机控制板的三相输出电压幅度与相位是否处于正常状态；

若处于正常状态，控制所述电源供电单元以及所述模拟信号输出单元终止输出。

优选地，所述第二性能参量包括温度保护参量、过流保护参量和欠压保护参量中的一种或几种。

本发明有益技术效果：本发明通过设计一个用于电动工具的直流无刷电机控制板的检测装置，自动完成直流无刷电机控制板的静态工作性能如关键电压，静态工作电流等进行检测，以及各种保护功能方面的检测以及电子开关换相与驱动的检测等。与现有人工检测比较，使用本发明的直流无刷电机控制板的检测装置进行检测时，员工减少一半，检测工时减少一半，总检测费降低到原来的1/4，效率提升4倍，并减少了错判与误判率事件，使直流无刷电机控制板的检测品质得到大幅度提升。本发明的直流无刷电机控制板的检测装置可以将检测数据在电脑上显示并存储检测结果，还能自动统计与存储检测数据，以便进行品质管控与追踪。

附图说明

图1本发明一实施例中直流无刷电机控制板的检测装置的结构示意图；

图2本发明另一实施例中直流无刷电机控制板的检测装置的结构示意图；

图3本发明一实施例中直流无刷电机控制板的检测方法的流程示意图；

图4本发明另一实施例中直流无刷电机控制板的检测方法的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明实施例提出一种直流无刷电机控制板的检测装置，包括：检测接口模块1；

所述检测接口模块1，包括检测端子10和模拟信号输出单元11，所述模拟信号输出单元11接收控制命令生成对应的检测模拟信号，通过所述检测端子10发送给所述直流无刷电机控制板，以检测直流无刷电机控制板的待测功能模块是否正常。

进一步地，所述直流无刷电机控制板的检测装置还包括：控制模块2；

所述控制模块2生成所述控制命令发送给所述检测接口模块1。

本发明实施例通过设计一个用于电动工具的直流无刷电机控制板的检测装置，可通过控制模块2控制检测接口模块1中检测端子10与直流无刷电机控制板的不同性能端口相连，以自动完成对直流无刷电机控制板的静态工作性能如关键电压，静态工作电流等进行检测，以及各种保护功能方面的检测以及电子开关换相与驱动的检测等，检测精度高，且易于操作。

参照图2，上述检测接口模块1包括：电源供电单元12、输入信号检测单元13以及主控MCU单元14；

上述电源供电单元12为上述模拟信号输出单元11、输入信号检测单元13以及主控MCU单元14供电；上述电源供电单元12为直流无刷电机控制板供电；

上述模拟信号输出单元11以及上述输入信号检测单元13受控于上述主控MCU单元14；所述输入信号检测单元13输出直流无刷电机控制板待测功能的检测数据。

本发明实施例的检测接口模块1包括模拟信号输出单元11、输入信号检测单元13以及主控MCU单元14等硬件单元：电源供电单元12由数字可调稳压电路所组成，输出可调的直流电压供待测的直流无刷电机控制板使用；上述可调的直流电压，包括启动电压，运行电压，以及欠压保护电压。模拟信号输出单元11为直流无刷电机控制板输入所需求的各输入信号，如三相开关霍尔位置信号，电子电位器调节的调速信号，直流电机方向信号，电子电位器调节的模拟温度电阻值信号以及由PWM模拟输出的过流保护电压值信号等。输入信号检测单元13自动检测直流无刷电机控制板驱动电压、工作电压、主控MCU单元14的供电电压，并实时输出待测的直流无刷电机控制板所输出的控制直流无刷电机运行的三相电子换相输出电压信号，以便通过三相电子换相输出电压信号是否正常，以判断所检测直流无刷电机控制板的待测功能模块是否正常。

进一步地，上述检测接口模块1还包括：通讯单元15；

上述检测接口模块1与上述控制模块2通过上述通讯单元15建立通讯连接。

本发明实施例中检测接口模块1与上述控制模块2通过有线通讯相连，检测接口模块1一端通过固定检测架上的电源线、信号输入与输出线等与待测直流无刷电机控制板相连，另一端通过通讯线与上述控制模块2相连，以实现双向的通讯。本发明另一实施例中检测接口模块1与上述控制模块2通过无线通讯相连，上述无线通讯包括WIFI、蓝牙等无线通讯技术。

进一步地，上述控制模块2包括：操控单元20；所述操控单元20接收用户检测指令并根据所述用户检测指令生成所述控制命令，以控制检测接口模块1的检测状态。上述控制模块2还包括：显示单元21，以实时显示检测数据。

本发明实施例中主控MCU单元14中包括嵌入式固件，为检测接口模块1的主控MCU单元14加上控制程序，以便根椐直流无刷电机的运行与保护条件，控制各功能模块电路的输出与输入检测，并根椐输入信号的反馈结果来判断直流无刷电机控制板是否合格；同时控制检测接口模块1与上述控制模块2的通讯连接，通过控制模块2的控制命令来操作对直流无刷电机控制板的检测并将检测接口模块1的检测数据反馈到控制模块2进行显示与存储。本发明实施例的控制模块2为用户提供友好的操控单元20，并与检测接口模块1进行实时双向通讯，负责将用户通过控制模块2的操控单元20发出的控制命令传送给检测接口模块1的主控MCU单元14，并将从主控MCU单元14所获得的检测数据进行实时显示、统计与存储，以便随时进行品质管控与追踪。

参照图3，本发明实施例还提供一种直流无刷电机控制板的检测方法，通过上述的直流无刷电机控制板的检测装置进行检测，包括：

S1：检测接口模块1判断直流无刷电机控制板的功率MOS驱动电压，主控MUC单元14的供电电压以及静态工作电流是否处于正常工作范围；

S2：若判定处于正常工作范围，则接收控制模块2发送的检测直流无刷电机控制板的控制命令；

S3：根据上述控制命令检测直流无刷电机控制板的性能参数。

本发明实施例中直流无刷电机控制板的检测方法中，首先检测接口模块1上电工作后，打开控制模块2上的操控单元20，选择好通讯端口后，检测接口模块1与控制模块2通过通讯连接的控制命令自动进入通讯连接。当待测的直流无刷电机控制板装入到检测接口模块1的固定检测架后，按照指定检测流程变换检测端子10与直流无刷电机控制板的不同功能模块端口相连，以进行自动检测。检测接口模块1的电源供电单元12自动给出正常的工作电压，通过输入信号检测单元13读取待测直流无刷电机控制板上的功率MOS驱动电压，主控MUC单元14的供电电压以及静态工作电流是否正常，如正常，则电源供电单元12停止输出，再继续进行直流无刷电机控制板的性能参数检测，否则显示与存储为检测失败。

参照图4，步骤S3包括：S30、根据检测启动电压的控制命令检测直流无刷电机控制板的启动电压。

进一步地，步骤S30包括：

S301：电源供电单元12输出直流无刷电机控制板的启动电压；

S302：模拟信号输出单元11顺序输出一个旋转周期的一组三相换相信号；

S303：主控MCU单元14根椐输入信号检测单元13检测到的直流无刷电机控制板的三相输出电压相位与幅度来判断在上述三相换相信号输入的条件下直流无刷电机控制板的三相输出是否处于正常状态。

本发明实施例中检测接口模块1的电源供电单元12输出启动电压，模拟信号输出单元11输出相应的调速信号、方向信号、正常的温度与电流信号以及三相霍尔位置信号，通过输入信号检测单元13读取被测直流无刷电机控制板的三相电子换相输出信号，通过主控MCU单元14的软件进行判别，三相换相信号幅度与工作时序是否正常，如正常则直流无刷电机控制板的启动电压正常，电源供电单元12与模拟信号输出单元11全部停止输出，再继续进行直流无刷电机控制板的其他性能参数检测，否则显示与存储为检测失败。本实施例中通过输入信号检测单元13检测到的直流无刷电机控制板的三相输出电压相位与幅度来判断在所述三相换相信号输入的条件下直流无刷电机控制板的三相输出电压幅度与相位是否处于正常状态，若正常，则所要检测的性能参量处于正常状态，否则异常。本实施例中所述三相换相信号输入的条件下直流无刷电机控制板的三相输出电压幅度与相位不随所要检测性能参量的不同而不同，只是区分正常状态和异常状态的判断标准，性能正常则三相输出电压幅度与相位正常，性能异常则无相应的输出。

进一步地，步骤S3之后，包括：

S40：电源供电单元12输出直流无刷电机控制板的工作电压；

S41：模拟信号输出单元11顺序输出一个旋转周期的一组三相换相信号；

S42：主控MCU单元14根椐输入信号检测单元13检测到的直流无刷电机控制板的三相输出电压相位与幅度来判断在上述三相换相信号输入的条件下，直流无刷电机控制板的三相输出电压幅度与相位是否处于正常状态；

S43：若处于正常状态，控制上述电源供电单元12以及上述模拟信号输出单元11终止输出。

进一步地，上述第二性能参量包括温度保护参量、过流保护参量和欠压保护参量中的一种或几种。

本发明实施例中的待测直流无刷电机控制板包括控制板电源接口、调速输入端口、方向输入端口、霍尔输入端口、温度输入端口、电流输入端口以及三相输出端口，本发明实施例中的第二性能参量包括温度保护参量、过流保护参量和欠压保护参量三种，在检测直流无刷电机控制板的启动电压正常后，通过变换检测端子10与直流无刷电机控制板的调速输入端口或方向输入端口或温度输入端口或电流输入端口等相连，继续检测直流无刷电机控制板的温度保护参量、过流保护参量和欠压保护参量等，上述温度保护参量、过流保护参量和欠压保护参量等功能模块的检测无严格顺序要求。本发明另一实施例中待测直流无刷电机控制板仅包括控制板电源接口、霍尔输入端口以及三相输出端口，检测中则无上述第二性能参量的检测。本发明实施例中第二性能参量检测过程如下：

检测接口模块1的电源供电单元12输出正常的工作电压，模拟信号输出单元11输出相应的调速信号、方向信号、正常的温度与电流信号以及三相霍尔位置信号，通过输入检测单元13读取被测直流无刷电机控制板的三相电子换相输出信号，通过主控MCU单元14的软件进行判别，三相换相信号幅度与工作时序是否正常，如正常，模拟信号输出单元11则输出超出温度保护值的信号，再延时检测三相换相信号幅度与工作时序是否正常，如正常则电源输出单元12与模拟信号输出单元11全部停止输出，再继续过流保护功能检测，否则显示并存储检测失败。

检测接口模块1的电源供电单元12输出正常的工作电压，模拟信号输出单元11输出相应的调速信号、方向信号、正常的温度与电流信号以及三相霍尔位置信号，通过输入检测单元13读取被测直流无刷电机控制板的三相电子换相输出信号，通过主控MCU单元14的软件进行判别，三相换相信号幅度与工作时序是否正常，如正常，模拟信号输出单元11则输出超出过流保护值的信号，再延时检测三相换相信号幅度与工作时序是否正常，如正常则电源输出单元12与模拟信号输出单元11全部停止输出，再继续欠压保护功能检测，否则显示并存储检测失败。

检测接口模块1的电源供电单元12输出正常的工作电压，模拟信号输出单元11输出相应的调速信号、方向信号、正常的温度与电流信号以及三相霍尔位置信号，通过输入检测单元13读取被测直流无刷电机控制板的三相电子换相输出信号，通过主控MCU单元14的软件进行判别，三相换相信号幅度与工作时序是否正常，如正常，电源供电单元12则将正常输出电压调整到欠压保护电压，再延时检测三相换相信号幅度与工作时序是否正常，如正常则电源输出单元12与模拟信号输出单元11全部停止输出，显示检测通过并存储相应检测数据，否则显示并存储检测失败。本发明另一实施例中在上述性能参数检测过程中显示并存储检测失败后，会进行同等条件下的再次确认性的检测，以防发生误判。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种直流无刷电机控制板的检测装置，其特征在于，包括：检测接口模块，所述检测接口模块包括电源供电单元、输入信号检测单元以及主控MCU单元；

所述检测接口模块包括检测端子和模拟信号输出单元，所述检测端子包括两个连接链路，一路连接直流无刷电机控制板的霍尔输入接口；另一路连接直流无刷电机控制板的调速、温度、方向、电流性能接口；所述模拟信号输出单元接收控制命令生成对应的检测模拟信号，通过所述检测端子发送给所述直流无刷电机控制板，以检测直流无刷电机控制板的待测功能模块是否正常；

所述电源供电单元为所述模拟信号输出单元、输入信号检测单元以及主控MCU单元供电；所述电源供电单元为直流无刷电机控制板供电；所述电源供电单元由数字可调稳压电路所组成，输出可调的直流电压供待测的直流无刷电机控制板使用；所述可调的直流电压，包括启动电压，运行电压，以及欠压保护电压；

所述模拟信号输出单元与所述主控MCU单元相连，并受控于所述主控MCU单元，为直流无刷电机控制板输入所需求的各输入信号，包括三相开关霍尔位置信号，电子电位器调节的调速信号，直流电机方向信号，电子电位器调节的模拟温度电阻值信号以及由PWM模拟输出的过流保护电压值信号；

所述输入信号检测单元输出直流无刷电机控制板待测功能的检测数据，检测直流无刷电机控制板驱动电压、工作电压、主控MCU单元的供电电压，并实时输出待测的直流无刷电机控制板所输出的控制直流无刷电机运行的三相电子换相输出电压信号。

2.根据权利要求1所述的直流无刷电机控制板的检测装置，其特征在于，还包括：控制模块；

所述控制模块生成所述控制命令发送给所述检测接口模块。

3.根据权利要求2所述的直流无刷电机控制板的检测装置，其特征在于，所述检测接口模块还包括：通讯单元；

所述控制模块与所述检测接口模块通过所述通讯单元建立通讯连接。

4.根据权利要求2所述的直流无刷电机控制板的检测装置，其特征在于，所述控制模块包括：操控单元；

所述操控单元接收用户检测指令并根据所述用户检测指令生成所述控制命令，以控制检测接口模块的检测状态。

5.一种直流无刷电机控制板的检测方法，其特征在于，通过权利要求2-4中任一项所述的直流无刷电机控制板的检测装置进行检测，包括：

检测接口模块判断直流无刷电机控制板的功率MOS驱动电压，主控MCU单元供电电压以及静态工作电流是否处于正常工作范围；

若判定处于正常工作范围，则接收控制模块发送的检测直流无刷电机控制板的控制命令；

根据所述控制命令检测直流无刷电机控制板的性能参数；所述根据所述控制命令检测直流无刷电机控制板的性能参数的步骤，包括：

根据检测启动电压的控制命令检测直流无刷电机控制板的启动电压；根据检测启动电压的控制命令检测直流无刷电机控制板的启动电压的步骤，包括：

电源供电单元输出直流无刷电机控制板的启动电压；

模拟信号输出单元顺序输出一个旋转周期的一组三相换相信号；

主控MCU单元根椐输入信号检测单元检测到的直流无刷电机控制板的三相输出电压相位与幅度来判断在所述三相换相信号输入的条件下直流无刷电机控制板的三相输出电压幅度与相位是否处于正常状态。

6.根据权利要求5所述的直流无刷电机控制板的检测方法，其特征在于，所述根据检测启动电压的控制命令检测直流无刷电机控制板的启动电压步骤之后，包括：

电源供电单元输出直流无刷电机控制板的工作电压；

模拟信号输出单元输出所述启动电压之外的第二性能参量并继续顺序输出三相换相信号；

主控MCU单元根椐输入信号检测单元检测到的直流无刷电机控制板的三相输出电压相位与幅度来判断在所述的三相换相信号输入的条件下直流无刷电机控制板的三相输出是否处于正常状态；

若处于正常状态，控制所述电源供电单元以及所述模拟信号输出单元终止输出。

7.根据权利要求6所述的直流无刷电机控制板的检测方法，其特征在于，所述第二性能参量包括温度保护参量、过流保护参量和欠压保护参量中的一种或几种。

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