CN112578279B - 汽车座椅电机的实验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车座椅电机的实验系统,该实验系统利用霍尔传感器来采集电流,通过采集卡计算出电流值,对实际应用电路无影响,不产生干涉,获得的电流值更精确。优选地,电源电路是将所述汽车座椅电机的实验系统中的24V直流电源转换为15V直流电源从而为霍尔传感器供电,可以有效节约硬件成本,增加的运动控制单元可以实现电动缸自动控制,节省了时间和人力,提高了试验的效率。优选地,采用了多个数据采集板卡,可以采集位移、力试验测试用力值、电动缸的到位信号,然后将数据传输至上位机进行实时数据显示,使得试验更加直观高效。
Description
技术领域
本发明是关于汽车通信领域,特别是关于一种汽车座椅电机的实验系统。
背景技术
数据采集作为信息科学技术领域中一大重要技术,主要是指采集信号对象的数据信息类,并通过处理机构分析过滤和存储数据。简单的说就是应用计算机技术,数据采集技术,传感器技术和信号处理技术。对于汽车行业来说,数据采集具有更广大的实际应用,无论是汽车内饰电子或是汽车零部件的生产,都不可或缺。
汽车座椅实验室对座椅功能试验的数据会进行实时采集和处理分析结果。但是,现有的数据采集仪器使用复杂且功能较少,对于采集试验数据来说,具有不稳定性和使用单一性,且不能对电动座椅的电机电流进行采集和记录实时曲线。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车座椅电机的实验系统,其能够对电动座椅的电机电流进行采集。
为实现上述目的,本发明提供了一种汽车座椅电机的实验系统,其包括:电机电流采集电路、第一采集卡。电机电流采集电路用于采集所述汽车座椅电机的电信号。第一采集卡与所述电机电流采集电路的输出端相连,所述第一采集卡用于根据所述电机电流采集电路采集的电信号计算出所述汽车座椅电机的电流值。
在本发明的一实施方式中,所述电机电流采集电路包括:霍尔传感器、电阻、电源电路。所述汽车座椅电机的待测量电流的电路从所述霍尔传感器的中心孔通过;电阻与所述霍尔传感器的输出端相连,并且所述第一采集卡通过测量所述电阻的电压从而计算出所述汽车座椅电机的电流值;电源电路用于为所述霍尔传感器供电。
在本发明的一实施方式中,所述电源电路用于将所述汽车座椅电机的实验系统中的24V直流电源转换为15V直流电源从而为所述霍尔传感器供电。所述电源电路包括:第一二极管与24V直流电源并联之后接地,其中,所述第一二极管为双向稳压二极管;第二二极管的正极接所述24V直流电源的正极;第一电阻的一端与所述第二二极管的负极相连,所述第一电阻的另一端接地,其中,所述第一电阻为滑动电阻;第一电容的正极板与所述第一电阻的一端相连,所述第一电容的负极板接地,其中,所述第一电容为可变电容;第二电容的一端与所述第一电容的正极板相连,所述第二电容的另一端与所述第一电容的负极板相连;第一电感的一端与所述第二电容的一端相连;第三电容的一端与所述第一电感的另一端相连,所述第三电容的另一端与所述第二电容的另一端相连;电源转换模块的电压输入端与所述第三电容的一端相连,所述电源转换模块的第一地端接地;第二电阻的一端与所述电源转换模块的控制端相连;第三二极管的正极接外部控制信号,所述第三二极管的负极与所述第二电阻的另一端相连;铝电解电容的一端与所述第三二极管的正极相连,所述铝电解电容的另一端接地;第二电感的一端与所述电源转换模块的正向电压输出端相连;第四电容的一端与所述第二电感的另一端相连,所述第四电容的另一端与所述电源转换模块的第二地端相连,并接地;第五电容,与所述第四电容并联;第三电感的一端与所述电源转换模块的负向电压输出端相连;第六电容的一端与所述第三电感的另一端相连,所述第六电容的另一端与所述第四电容的另一端相连;第七电容与所述第六电容并联;薄膜电容的一端与所述电源转换模块的第一地端相连,所述薄膜电容的另一端与所述电源转换模块的第二地端相连;第三电阻的一端与所述第五电容的一端相连;第四二极管的正极与所述第三电阻的另一端相连,所述第四二极管的负极接地;第四电阻的一端与所述第七电容的一端相连;第五二极管的负极与所述第四电阻的另一端相连,所述第五二极管的正极接地,其中,在所述第五电容与所述第三电阻之间能够输出+15V电压,在所述第七电容与所述第四电阻之间能够输出-15V电压。
在本发明的一实施方式中,所述汽车座椅电机的实验系统还包括:上位机,其与所述第一采集卡相连,所述第一采集卡还用于向所述上位机返回所述汽车座椅电机的电流值,所述上位机用于记录实时电流曲线。
在本发明的一实施方式中,所述上位机还用于发送第一控制指令,所述汽车座椅电机的实验系统还包括:运动控制单元,其与所述上位机以及所述汽车座椅电机的电动缸相连,用于按照所述第一控制指令对所述电动缸进行控制操作。
在本发明的一实施方式中,所述第一采集卡还与所述电动缸相连,用于采集所述电动缸的位移数据,还用于将所述位移数据返回至所述上位机。
在本发明的一实施方式中,所述汽车座椅电机的实验系统还包括:第二采集卡,其与所述上位机以及所述电动缸均相连,用于采集所述电动缸的力试验测试用力值,还用于将所述力试验测试用力值返回至所述上位机。
在本发明的一实施方式中,所述汽车座椅电机的实验系统还包括:第三采集卡,其与所述上位机以及所述电动缸均相连,用于采集所述电动缸的到位信号,还用于将所述到位信号返回至所述上位机。
在本发明的一实施方式中,所述第一采集卡为NI9205模拟量输入模块,所述第二采集卡为NI9237模拟量输入模块,所述运动控制模块为NI9264模拟量输出模块。
在本发明的一实施方式中,所述第三采集卡为NI9401数字量输入模块。
与现有技术相比,根据本发明的汽车座椅电机的实验系统利用霍尔传感器来采集电流,通过采集卡计算出电流值,对实际应用电路无影响,不产生干涉,获得的电流值更精确。优选地,电源电路是将所述汽车座椅电机的实验系统中的24V直流电源转换为15V直流电源从而为霍尔传感器供电,可以有效节约硬件成本,增加的运动控制单元可以实现电动缸自动控制,节省了时间和人力,提高了试验的效率。优选地,采用了多个数据采集板卡,可以采集位移、力试验测试用力值、电动缸的到位信号,然后将数据传输至上位机进行实时数据显示,使得试验更加直观高效。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的汽车座椅电机的实验系统的模块组成;
图2是根据本发明一实施方式的电机电流采集电路;
图3是根据本发明一实施方式的电源电路;
图4是根据本发明一实施方式的汽车座椅电机的实验系统的模块组成;
图5是根据本发明一实施方式的汽车座椅电机的实验系统的模块组成;
图6是根据本发明一实施方式的汽车座椅电机的实验系统的模块组成。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
为了能够对实验系统中电动座椅的电机电流进行采集,如图1所示,根据本发明的一实施方式中提供了一种汽车座椅电机的实验系统,其包括:电机电流采集电路10以及第一采集卡11。
电机电流采集电路10用于采集所述汽车座椅电机的电信号。
第一采集卡11与所述电机电流采集电路的输出端相连,所述第一采集卡用于根据所述电机电流采集电路采集的电信号计算出所述汽车座椅电机的电流值。
具体地,如图2所示,一实施方式的电机电流采集电路包括:霍尔传感器101、电阻102、电源电路103。
所述汽车座椅电机的待测量电流的电路从所述霍尔传感器101的中心孔通过。由此,可以不增加汽车座椅电机工作电路中的电阻,对汽车座椅电机电路无影响,因此不产生干涉,获得的电流值更加精确。
电阻102与所述霍尔传感器101串联,并且电阻102的阻值是已知的,所述第一采集卡11通过测量所述电阻102的电压,用测得的电压值除以电阻102的阻值从而计算出所述汽车座椅电机的电流值。可选地,本实施方式中设置了3路电机电流采集电路,可采集3路的电流。
电源电路103用于为所述霍尔传感器101供电。优选地,如图3所示,一实施方式中,所述电源电路103是将所述汽车座椅电机的实验系统中的24V直流电源转换为15V直流电源从而为所述霍尔传感器供电。
所述电源电路103包括:第一二极管D1与24V直流电源J1并联之后接地,其中,所述第一二极管D1为双向稳压二极管;第二二极管D2的正极接所述24V直流电源J1的正极;第一电阻R1的一端与所述第二二极管D2的负极相连,所述第一电阻R1的另一端接地,其中,所述第一电阻R1为滑动电阻;第一电容C1的正极板与所述第一电阻R1的一端相连,所述第一电容C1的负极板接地,其中,所述第一电容C1为可变电容;第二电容C2的一端与所述第一电容C1的正极板相连,所述第二电容C2的另一端与所述第一电容C1的负极板相连;第一电感L1的一端与所述第二电容C2的一端相连;第三电容C3的一端与所述第一电感L1的另一端相连,所述第三电容C3的另一端与所述第二电容C2的另一端相连;电源转换模块U1的电压输入端(VIN)与所述第三电容C3的一端相连,所述电源转换模块U1的第一地端(GND)接地;第二电阻R2的一端与所述电源转换模块U1的控制端(Ctrl)相连;第三二极管D3的正极接外部控制信号(Ctrl1),外部控制信号可以控制电源转换模块U1开启或关闭,所述第三二极管D3的负极与所述第二电阻R2的另一端相连;铝电解电容CD1的一端与所述第三二极管D3的正极相连,所述铝电解电容CD1的另一端接地;第二电感L2的一端与所述电源转换模块U1的正向电压输出端(+Vo)相连;第四电容C4的一端与所述第二电感L2的另一端相连,所述第四电容C4的另一端与所述电源转换模块U1的第二地端(OV)相连,并接地;第五电容C5与所述第四电容C4并联;第三电感L3的一端与所述电源转换模块U1的负向电压输出端(-Vo)相连;第六电容C6的一端与所述第三电感L3的另一端相连,所述第六电容C6的另一端与所述第四电容C4的另一端相连;第七电容C7与所述第六电容C6并联;薄膜电容CY1的一端与所述电源转换模块U1的第一地端相连,所述薄膜电容CY1的另一端与所述电源转换模块U1的第二地端相连;第三电阻R3的一端与所述第五电容C5的一端相连;第四二极管D4的正极与所述第三电阻R3的另一端相连,所述第四二极管D4的负极接地;第四电阻R4的一端与所述第七电容C7的一端相连;第五二极管D5的负极与所述第四电阻R4的另一端相连,所述第五二极管D5的正极接地,其中,在所述第五电容C5与所述第三电阻R3之间能够输出+15V电压,在所述第七电容C7与所述第四电阻R4之间能够输出-15V电压。
优选地,如图4所示,一实施方式中,为了能够获取实时的电流曲线,所述实验系统还包括:上位机12,上位机12与所述第一采集卡11相连,所述第一采集卡11还用于向所述上位机12返回所述汽车座椅电机的电流值,所述上位机12用于记录实时电流曲线。
优选地,如图5所示,一实施方式中,所述汽车座椅电机的实验系统还包括:运动控制单元13、电动缸14。上位机12还用于发送第一控制指令。运动控制单元13与所述上位机12以及所述汽车座椅电机的电动缸14相连,用于按照所述第一控制指令对所述电动缸14进行控制操作。由此,通过增加与电动缸14连接的运动控制模块13,与上位机12配合实现了对电动缸14的自动控制功能,减少了人力的浪费,提高了实验的效率。
该实施方式中,所述第一采集卡11还与所述电动缸14相连,用于采集所述电动缸14的位移数据,还用于将所述位移数据返回至所述上位机12。
优选地,如图6所示,一实施方式中,所述汽车座椅电机的实验系统还包括:第二采集卡15以及第三采集卡16,第二采集卡15与所述上位机12以及所述电动缸14均相连,用于采集所述电动缸14的力试验测试用力值,还用于将所述力试验测试用力值返回至所述上位机12。第三采集卡16与所述上位机12以及所述电动缸14均相连,用于采集所述电动缸14的到位信号,还用于将所述到位信号返回至所述上位机12。
可选地,所述第一采集卡11为NI9205模拟量输入模块,所述第二采集卡15为NI9237模拟量输入模块,所述运动控制模块13为NI9264模拟量输出模块。所述第三采集卡16为NI9401数字量输入模块,由此,可以有效提高试验的稳定性以及功能全面性。
综上,根据本实施方式的汽车座椅电机的实验系统利用霍尔传感器来采集电流,通过采集卡计算出电流值,对实际应用电路无影响,不产生干涉,获得的电流值更精确。优选地,电源电路是将所述汽车座椅电机的实验系统中的24V直流电源转换为15V直流电源从而为霍尔传感器供电,可以有效节约硬件成本,增加的运动控制单元可以实现电动缸自动控制,节省了时间和人力,提高了试验的效率。优选地,采用了多个数据采集板卡,可以采集位移、力试验测试用力值、电动缸的到位信号,然后将数据传输至上位机进行实时数据显示,使得试验更加直观高效。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (8)
1.一种汽车座椅电机的实验系统,其特征在于,包括:
电机电流采集电路,用于采集所述汽车座椅电机的电信号;
第一采集卡,与所述电机电流采集电路的输出端相连,所述第一采集卡用于根据所述电机电流采集电路采集的电信号计算出所述汽车座椅电机的电流值;
其中,所述电机电流采集电路包括:
霍尔传感器,所述汽车座椅电机的待测量电流的电路从所述霍尔传感器的中心孔通过;
电阻,与所述霍尔传感器的输出端相连,并且所述第一采集卡通过测量所述电阻的电压从而计算出所述汽车座椅电机的电流值;
电源电路,用于为所述霍尔传感器供电;
其中,所述电源电路用于将所述汽车座椅电机的实验系统中的24V直流电源转换为15V直流电源从而为所述霍尔传感器供电,所述电源电路包括:
第一二极管,与24V直流电源并联之后接地,其中,所述第一二极管为双向稳压二极管;
第二二极管,其正极接所述24V直流电源的正极;
第一电阻,其一端与所述第二二极管的负极相连,所述第一电阻的另一端接地,其中,所述第一电阻为滑动电阻;
第一电容,其正极板与所述第一电阻的一端相连,所述第一电容的负极板接地,其中,所述第一电容为可变电容;
第二电容,其一端与所述第一电容的正极板相连,所述第二电容的另一端与所述第一电容的负极板相连;
第一电感,其一端与所述第二电容的一端相连;
第三电容,其一端与所述第一电感的另一端相连,所述第三电容的另一端与所述第二电容的另一端相连;
电源转换模块,其电压输入端与所述第三电容的一端相连,所述电源转换模块的第一地端接地;
第二电阻,其一端与所述电源转换模块的控制端相连;
第三二极管,其正极接外部控制信号,所述第三二极管的负极与所述第二电阻的另一端相连;
铝电解电容,其一端与所述第三二极管的正极相连,所述铝电解电容的另一端接地;
第二电感,其一端与所述电源转换模块的正向电压输出端相连;
第四电容,其一端与所述第二电感的另一端相连,所述第四电容的另一端与所述电源转换模块的第二地端相连,并接地;
第五电容,与所述第四电容并联;
第三电感,其一端与所述电源转换模块的负向电压输出端相连;
第六电容,其一端与所述第三电感的另一端相连,所述第六电容的另一端与所述第四电容的另一端相连;
第七电容,与所述第六电容并联;
薄膜电容,其一端与所述电源转换模块的第一地端相连,所述薄膜电容的另一端与所述电源转换模块的第二地端相连;
第三电阻,其一端与所述第五电容的一端相连;
第四二极管,其正极与所述第三电阻的另一端相连,所述第四二极管的负极接地;
第四电阻,其一端与所述第七电容的一端相连;以及
第五二极管,其负极与所述第四电阻的另一端相连,所述第五二极管的正极接地,
其中,在所述第五电容与所述第三电阻之间能够输出+15V电压,在所述第七电容与所述第四电阻之间能够输出-15V电压。
2.如权利要求1所述的汽车座椅电机的实验系统,其特征在于,所述汽车座椅电机的实验系统还包括:
上位机,与所述第一采集卡相连,所述第一采集卡还用于向所述上位机返回所述汽车座椅电机的电流值,所述上位机用于记录实时电流曲线。
3.如权利要求2所述的汽车座椅电机的实验系统,其特征在于,所述上位机还用于发送第一控制指令,所述汽车座椅电机的实验系统还包括:
运动控制单元,与所述上位机以及所述汽车座椅电机的电动缸相连,用于按照所述第一控制指令对所述电动缸进行控制操作。
4.如权利要求3所述的汽车座椅电机的实验系统,其特征在于,
所述第一采集卡还与所述电动缸相连,用于采集所述电动缸的位移数据,还用于将所述位移数据返回至所述上位机。
5.如权利要求3所述的汽车座椅电机的实验系统,其特征在于,所述汽车座椅电机的实验系统还包括:
第二采集卡,与所述上位机以及所述电动缸均相连,用于采集所述电动缸的力试验测试用力值,还用于将所述力试验测试用力值返回至所述上位机。
6.如权利要求3所述的汽车座椅电机的实验系统,其特征在于,所述汽车座椅电机的实验系统还包括:
第三采集卡,与所述上位机以及所述电动缸均相连,用于采集所述电动缸的到位信号,还用于将所述到位信号返回至所述上位机。
7.如权利要求5所述的汽车座椅电机的实验系统,其特征在于,所述第一采集卡为NI9205模拟量输入模块,所述第二采集卡为NI9237模拟量输入模块,所述运动控制单元为NI9264模拟量输出模块。
8.如权利要求6所述的汽车座椅电机的实验系统,其特征在于,所述第三采集卡为NI9401数字量输入模块。
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