CN204283960U - 风扇工作状态检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风扇工作状态检测系统，该风扇工作状态检测系统包括风扇、麦克风、信号放大电路及信号显示装置；麦克风朝向风扇的出风面，将接收到的声音转换为电信号并传输给信号放大电路，信号放大电路将电信号进行放大并反馈给信号显示装置，信号显示装置将经信号放大电路放大后的电信号进行显示，以供用户基于所显示的内容判断出风扇当前所处的状态。本实用新型的风扇工作状态检测系统使得在产品生产测试过程中，测试人员可根据信号显示装置所显示的内容判断出风扇当前所处的状态，从而能够实时监控风扇的工作状态，准确判断出当前被测的风扇是正转、反转或者不旋转，不会因为肉眼观察不准而造成误判，提高了风扇生产效率。

Description

风扇工作状态检测系统

技术领域

本实用新型涉及产品测试技术领域，尤其涉及一种风扇工作状态检测系统。

背景技术

目前，在风扇的生产测试和实际使用过程中，通常是通过观察者的肉眼观察风扇是否旋转来判断风扇是否工作，这种方式不易发现风扇是在正转还是反转，而且风量大小也无法通过观察者肉眼直接感知出来，特别是在电子产品的流水线生产中，通常用风扇对电子产品进行降温，例如使用风扇对机器或者对电脑主机进行降温等，但风扇是否正常工作，通常需要肉眼来判断，在流水线生产厂房中，通常使用多个风扇，用肉眼来实时判断风扇的工作状态不现实，即当风扇处于异常状态时，一般都难以及时发现；若风扇放置在距离较远的地方时，更难及时监控风扇的工作状态，当某个风扇不正常工作或停止运转时，就会降低降温效率，在一定程度上影响电子产品的使用寿命，从而降低生产流水线的生产效率。因此，需要一种技术，能实时、有效地监控风扇的工作状态，提高生产的效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于实时监控风扇的工作状态，提高生产效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种风扇工作状态检测系统，所述风扇工作状态检测系统包括风扇、麦克风、信号放大电路及信号显示装置，其中，所述麦克风朝向风扇的出风面设置，所述信号放大电路的输入端与所述麦克风连接，所述信号放大电路的输出端与所述信号显示装置的信号输入端连接，所述麦克风朝向所述风扇的出风面设置，将接收到的声音转换为电信号并传输给所述信号放大电路，所述信号放大电路将所述电信号进行放大并反馈给所述信号显示装置，所述信号显示装置将经所述信号放大电路放大后的电信号进行显示，以供用户基于所显示的内容判断出所述风扇当前所处的状态。

优选地，所述信号放大电路包括麦克风插座、第一放大单元、第二放大单元及参考电压获取单元，其中，所述麦克风通过所述麦克风插座与所述第一放大单元连接，所述第一放大单元通过所述第二放大单元与所述信号显示装置连接，所述参考电压获取单元分别与所述第一放大单元和第二放大单元连接，为所述第一放大单元和第二放大单元提供参考电压。

优选地，所述麦克风插座包括正输入引脚、负输入引脚和接地引脚，所述正输入引脚与所述第一放大单元连接，所述负输入引脚和接地引脚均接地。

优选地，所述第一放大单元包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容；

所述第一电阻的第一端与所述麦克风插座的正输入引脚连接，且经由所述第二电阻接地，所述第一电阻的第二端与所述第一运算放大器的反相输入端连接；所述第一运算放大器的同相输入端与所述参考电压获取单元连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第二放大单元连接；所述第三电阻的一端连接于所述第一运算放大器的输出端和所述第一运算放大器的反相输入端之间，所述第一电容与所述第三电阻并联。

优选地，所述第一放大单元还包括第二电容和第三电容；所述第二电容的一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电容的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，且经由所述第三电容接地。

优选地，所述第二放大单元包括第二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第四电容、第五电容、第六电容和信号输出端；

所述第四电阻的第一端与所述参考电压获取单元连接，所述第四电阻的第二端与所述第四电容的第一端连接；所述第四电容的第一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第四电容的第二端依次经由所述第五电阻、所述第五电容接地；

所述第二运算放大器的同相输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第四电容和所述第五电阻的公共端连接；所述第六电阻连接于所述第二运算放大器的输出端和所述第二运算放大器的反相输入端之间，所述第六电容与所述第六电阻并联；

所述第七电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第七电阻的另一端与所述信号输出端连接，且经由所述第八电阻接地，所述信号输出端连接至所述信号显示装置的信号输入端。

优选地，所述第二放大单元还包括第七电容和第八电容；所述第七电容的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第七电容的另一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，且经由所述第八电容接地。

优选地，所述参考电压获取单元包括电源输入端、第九电阻、第十电阻和第十一电阻；

所述第九电阻的第一端与所述电源输入端连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端经由所述第十一电阻接地，所述第十电阻和第十一电阻的公共端与所述第一运算放大器的同相输入端连接，且与所述第四电阻的第一端连接。

优选地，所述参考电压获取单元还包括第九电容和第十电容；所述第九电容的正极与所述第九电阻的第二端连接，所述第九电容的负极接地，所述第十电容与所述第九电容并联。

优选地，所述参考电压获取单元还包括第十一电容；所述第十一电容的正极与所述第十电阻和第十一电阻的公共端连接，所述第十一电容的负极接地。

本实用新型提供的风扇工作状态检测系统，利用麦克风的扩音功能，通过麦克风接收周围的声音，包括风扇旋转时产生的风声和风扇不旋转时周围存在的背景噪音，并将接收到的声音转换为电信号，通过信号放大电路将麦克风输出的电信号进行放大，并将经放大后的电信号输出至信号显示装置进行显示，以供用户基于所显示的内容判断出风扇当前所处的状态。从而，在产品生产测试过程中，测试人员可根据信号显示装置所显示的内容判断出风扇当前所处的状态，从而能够实时监控风扇的工作状态，准确判断出当前被测的风扇是正转、反转或者不旋转，不会因为肉眼观察不准而造成误判，提高了风扇生产效率。

附图说明

图1为本实用新型风扇工作状态检测系统较佳实施例的结构示意图；

图2为图1中信号放大电路的电路结构示意图。

本实用新型的目的、功能特点及优点的实现，将结合实施例，并参照附图作进一步说明。

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实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种风扇工作状态检测系统。

参照图1，图1为本实用新型风扇工作状态检测系统较佳实施例的结构示意图。

本实用新型较佳实施例中，所述风扇工作状态检测系统包括风扇10、麦克风20、信号放大电路30和信号显示装置40(如示波器)。其中，所述麦克风20朝向所述风扇10的出风面设置，所述信号放大电路30的输入端与所述麦克风20连接，所述信号放大电路30的输出端与所述信号显示装置40的信号输入端连接，所述麦克风20朝向所述风扇10的出风面，将接收到的声音转换为电信号并传输给所述信号放大电路30，所述信号放大电路30将所述电信号进行放大并反馈给所述信号显示装置40，所述信号显示装置40将经所述信号放大电路放大后的电信号进行显示，以供用户基于所显示的内容判断出所述风扇10当前所处的状态。

在产品生产测试过程中，可以将麦克风20朝向风扇10的出风面设置，使得麦克风20对准风扇10的出风面，由于麦克风20在旋转出风时会发出风声，而且麦克风20具有扩音功能，因此麦克风20接收到风扇10旋转时产生的风声，麦克风20将接收到的声音转换为电信号，并将该电信号输出至信号放大电路30，信号放大电路30将麦克风20输出的电信号进行放大，并将经放大后的电信号输出至信号显示装置40进行显示，从而，用户可根据信号显示装置40所显示的内容判断出风扇10当前所处的状态，即风扇10是正转、反转或者不旋转，例如信号显示装置40为示波器时，用户可根据示波器所显示的电信号的幅值大小来判断当前被测的风扇10是正转、反转或者不旋转。本领域技术人员应当理解，由于风扇10正转时产生的风声比风扇10反转时产生的风声大，因此风扇10正转时信号显示装置40所显示的电信号的幅值应当大于风扇10反转时信号显示装置40所显示的电信号的幅值，而且由于风扇10反转时产生的风声比风扇10停止工作时周围存在的背景噪音(如生产测试过程中设备的响声)大，因此风扇10反转时信号显示装置40所显示的电信号的幅值应当大于风扇10停止工作且有背景噪音时信号显示装置40所显示的电信号的幅值。

从而，在产品生产测试过程中，可根据实际被测的风扇10的功率和体积适应性地设定风扇10正转时电信号的幅值范围(如800mV～1000mV)、风扇10反转时电信号的幅值范围(如100mV～200mV)和风扇10停止工作时电信号的幅值范围(如20mV～100mV)。若信号显示装置40显示被测的风扇10的风声所对应的电信号的幅值(如900mV)处于所设定的风扇10正转时电信号的幅值范围时，则说明此时被测的风扇10正转，即风扇10工作正常；若信号显示装置40显示被测的风扇10的风声所对应的电信号的幅值(如150mV)处于所设定的风扇10反转时电信号的幅值范围时，则说明此时被测的风扇10反转，即风扇10出现异常；若信号显示装置40显示被测的风扇10的风声所对应的电信号的幅值(如50mV)处于所设定的风扇10停止工作时电信号的幅值范围时，则说明此时被测的风扇10没有旋转，即风扇10停止工作。基于上述测试过程，可直观地检测风扇10是否工作，且可检测风扇10是否工作正常，而不会正常误判。

本实用新型的风扇工作状态检测系统，在产品生产测试过程中，测试人员可根据信号显示装置40所显示的内容判断出风扇10当前所处的状态，从而能够实时监控风扇10的工作状态，准确判断出当前被测的风扇10是正转、反转或者不旋转，不会因为肉眼观察不准而造成误判，提高了风扇生产效率。

再参照图2，图2为图1中信号放大电路30的电路结构示意图。

如图2所示，信号放大电路30包括麦克风插座31、第一放大单元32、第二放大单元33及参考电压获取单元34，其中，所述麦克风20通过所述麦克风插座31与所述第一放大单元32连接，所述第一放大单元32通过所述第二放大单元33与所述信号显示装置40连接，所述参考电压获取单元34分别与所述第一放大单元32和第二放大单元33连接，为所述第一放大单元32和第二放大单元33提供参考电压REFM。具体如图2所示，第一放大单元32的第一输入端与麦克风插座31连接，第一放大单元32的第二输入端与参考电压获取单元34的输出端连接，第一放大单元32的输出端与第二放大单元33的第一输入端连接；第二放大单元33的第二输入端与参考电压获取单元34的输出端连接，第二放大单元33的输出端与信号显示装置40的信号输入端连接。第一放大单元32用于将麦克风20输出的电信号进行第一级放大，第二放大单元33用于将经第一放大单元32放大后的电信号进行第二级放大。

如图2所示，麦克风插座31包括正输入引脚MIC+、负输入引脚MIC-和接地引脚GND，正输入引脚MIC+与第一放大单元32的第一输入端连接，负输入引脚MIC-和接地引脚GND均接地。

如图2所示，第一放大单元32包括第一运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第一电容C1。

第一电阻R1的第一端与麦克风插座31的正输入引脚MIC+连接，且经由第二电阻R2接地，第一电阻R1的第二端与第一运算放大器U1的反相输入端连接；第一运算放大器U1的同相输入端与参考电压获取单元34的输出端连接，第一运算放大器U1的输出端与第二放大单元33的第一输入端连接；第三电阻R3的一端连接于第一运算放大器U1的输出端和第一运算放大器U1的反相输入端之间，第一电容C1与第三电阻R3并联。

具体地，第一放大单元32还包括第二电容C2和第三电容C3；第二电容C2的一端与第一电阻R1的第二端连接，第二电容C2的另一端与第一运算放大器U1的反相输入端连接，且经由第三电容C3接地。

如图2所示，第二放大单元33包括第二运算放大器U2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和信号输出端VOUT。

第四电阻R4的第一端与参考电压获取单元34的输出端连接，第四电阻R4的第二端与第四电容C4的第一端连接；第四电容C4的第一端与第二运算放大器U2的同相输入端连接，第四电容C4的第二端依次经由第五电阻R5、第五电容C5接地。

第二运算放大器U2的同相输入端与第一运算放大器U1的输出端连接，第二运算放大器U2的反相输入端与第四电容C4和第五电阻R5的公共端连接；第六电阻R6连接于第二运算放大器U2的输出端和第二运算放大器U2的反相输入端之间，第六电容C6与第六电阻R6并联。

第七电阻R7的一端与第二运算放大器U2的输出端连接，第七电阻R7的另一端与信号输出端VOUT连接，且经由第八电阻R8接地，信号输出端VOUT连接至信号显示装置40的信号输入端。

具体地，第二放大单元33还包括第七电容C7和第八电容C8；第七电容C7的一端与第一运算放大器U1的输出端连接，第七电容C7的另一端与第二运算放大器U2的同相输入端连接，且经由第八电容C8接地。

如图2所示，参考电压获取单元34包括电源输入端VCC、第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R11。

第九电阻R9的第一端与电源输入端VCC连接，第九电阻R9的第二端与第十电阻R10的一端连接，第十电阻R10的另一端经由第十一电阻R11接地，第十电阻R10和第十一电阻R11的公共端与第一运算放大器U1的同相输入端连接，且与第四电阻R4的第一端连接。

具体地，参考电压获取单元34还包括第九电容C9和第十电容C10；第九电容C9的正极与第九电阻R9的第二端连接，第九电容C9的负极接地，第十电容C10与第九电容C9并联。

具体地，参考电压获取单元34还包括第十一电容C11；第十一电容C11的正极与第十电阻R10和第十一电阻R11的公共端连接，第十一电容C11的负极接地。

本实用新型风扇工作状态检测系统的工作原理具体描述如下：

在对风扇10的工作状态进行检测过程中，可以将麦克风20朝向风扇10的出风面设置，使得麦克风20对准风扇10的出风面，当风扇10旋转时，麦克风20接收到风扇10旋转时产生的风声，当风扇10不旋转，即风扇10停止工作时，若风扇10周围存在背景噪音，则麦克风20接收到背景噪音。麦克风20将接收到的声音转换为电信号，由于麦克风插座31与麦克风20连接，因此麦克风插座31接入麦克风20输出的电信号，该电信号从麦克风插座31的正输入引脚MIC+输入到第一放大单元32中。

在第一放大单元32中，第一电阻R1和第二电阻R2对从麦克风插座31的正输入引脚MIC+输入的电信号进行分压，经分压后的电信号经过第三电容C3滤波，并通过第二电容C2耦合到第一运算放大器U1的反相输入端。

在参考电压获取单元34中，第九电容C9和第十电容C10对电源输入端VCC输入的电源电压(如12V)进行滤波，滤除电源电压中的纹波，第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻R11对电源电压进行分压后得到参考电压REFM，第十一电容C11对该参考电压REFM进行滤波，滤除参考电压REFM中的纹波，经滤波后的参考电压REFM输出至第一运算放大器U1的同相输出端。

第一运算放大器U1将第一运算放大器U1的反相输入端接收到的电信号进行放大，第一运算放大器U1的放大倍数由第一电阻R1和第三电阻R3的阻值的比值D1＝R₁/R₃决定，其中，R₁为第一电阻R1的阻值，R₃为第三电阻R3的阻值，且比值D1越大，第一运算放大器U1的放大倍数越大。经第一运算放大器U1放大后的电信号从第一运算放大器U1的输出端输出，从第一运算放大器U1的输出端输出的电信号经过第八电容C8滤波，并通过第七电容C7耦合到第二运算放大器U2的同相输入端。

在第二放大单元33中，第二运算放大器U2将第二运算放大器U2的同相输入端接收到的电信号进行放大，第二运算放大器U2的放大倍数由第五电阻R5和第六电阻R6的阻值的比值D2＝R₅/R₆决定，其中，R₅为第五电阻R5的阻值，R₆为第六电阻R6的阻值，且比值D2越大，第二运算放大器U2的放大倍数越大。经第二运算放大器U2放大后的电信号从第二运算放大器U2的输出端输出，第七电阻R7和第八电阻R8对从第二运算放大器U2的输出端输出的电信号进行分压后，将分压后的电信号通过信号输出端VOUT输出至信号显示装置40的信号输入端，信号显示装置40接接收到的电信号进行显示。

从而，测试人员可根据信号显示装置40所显示的内容，即所显示的电信号的幅值判断当前被测的风扇10是正转、反转或者不旋转。具体地，若信号显示装置40显示被测的风扇10的风声所对应的电信号的幅值处于所设定的风扇10正转时电信号的幅值范围时，则说明此时被测的风扇10正转，即风扇10工作正常；若信号显示装置40显示被测的风扇10的风声所对应的电信号的幅值处于所设定的风扇10反转时电信号的幅值范围时，则说明此时被测的风扇10反转，即风扇10出现异常；若信号显示装置40显示被测的风扇10的风声所对应的电信号的幅值处于所设定的风扇10停止工作时电信号的幅值范围时，则说明此时被测的风扇10没有旋转，即风扇10停止工作。基于上述测试过程，可直观地检测风扇10是否工作，且可检测风扇10是否工作正常，而不会正常误判。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种风扇工作状态检测系统，其特征在于，所述风扇工作状态检测系统包括风扇、麦克风、信号放大电路及信号显示装置，其中，所述麦克风朝向风扇的出风面设置，所述信号放大电路的输入端与所述麦克风连接，所述信号放大电路的输出端与所述信号显示装置的信号输入端连接，所述麦克风朝向所述风扇的出风面，将接收到的声音转换为电信号并传输给所述信号放大电路，所述信号放大电路将所述电信号进行放大并反馈给所述信号显示装置，所述信号显示装置将经所述信号放大电路放大后的电信号进行显示，以供用户基于所显示的内容判断出所述风扇当前所处的状态。

2.如权利要求1所述的风扇工作状态检测系统，其特征在于，所述信号放大电路包括麦克风插座、第一放大单元、第二放大单元及参考电压获取单元，其中，所述麦克风通过所述麦克风插座与所述第一放大单元连接，所述第一放大单元通过所述第二放大单元与所述信号显示装置连接，所述参考电压获取单元分别与所述第一放大单元和第二放大单元连接，为所述第一放大单元和第二放大单元提供参考电压。

3.如权利要求2所述的风扇工作状态检测系统，其特征在于，所述麦克风插座包括正输入引脚、负输入引脚和接地引脚，所述正输入引脚与所述第一放大单元连接，所述负输入引脚和接地引脚均接地。

4.如权利要求3所述的风扇工作状态检测系统，其特征在于，所述第一放大单元包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一电容；

所述第一电阻的第一端与所述麦克风插座的正输入引脚连接，且经由所述第二电阻接地，所述第一电阻的第二端与所述第一运算放大器的反相输入端连接；所述第一运算放大器的同相输入端与所述参考电压获取单元连接，所述第一运算放大器的输出端与所述第二放大单元连接；所述第三电阻的一端连接于所述第一运算放大器的输出端和所述第一运算放大器的反相输入端之间，所述第一电容与所述第三电阻并联。

5.如权利要求4所述的风扇工作状态检测系统，其特征在于，所述第一放大单元还包括第二电容和第三电容；所述第二电容的一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电容的另一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，且经由所述第三电容接地。

6.如权利要求4所述的风扇工作状态检测系统，其特征在于，所述第二放大单元包括第二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第四电容、第五电容、第六电容和信号输出端；

所述第四电阻的第一端与所述参考电压获取单元连接，所述第四电阻的第二端与所述第四电容的第一端连接；所述第四电容的第一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，所述第四电容的第二端依次经由所述第五电阻、所述第五电容接地；

所述第二运算放大器的同相输入端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第四电容和所述第五电阻的公共端连接；所述第六电阻连接于所述第二运算放大器的输出端和所述第二运算放大器的反相输入端之间，所述第六电容与所述第六电阻并联；

所述第七电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第七电阻的另一端与所述信号输出端连接，且经由所述第八电阻接地，所述信号输出端连接至所述信号显示装置的信号输入端。

7.如权利要求6所述的风扇工作状态检测系统，其特征在于，所述第二放大单元还包括第七电容和第八电容；所述第七电容的一端与所述第一运算放大器的输出端连接，所述第七电容的另一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，且经由所述第八电容接地。

8.如权利要求6所述的风扇工作状态检测系统，其特征在于，所述参考电压获取单元包括电源输入端、第九电阻、第十电阻和第十一电阻；

所述第九电阻的第一端与所述电源输入端连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的一端连接，所述第十电阻的另一端经由所述第十一电阻接地，所述第十电阻和第十一电阻的公共端与所述第一运算放大器的同相输入端连接，且与所述第四电阻的第一端连接。

9.如权利要求8所述的风扇工作状态检测系统，其特征在于，所述参考电压获取单元还包括第九电容和第十电容；所述第九电容的正极与所述第九电阻的第二端连接，所述第九电容的负极接地，所述第十电容与所述第九电容并联。

10.如权利要求9所述的风扇工作状态检测系统，其特征在于，所述参考电压获取单元还包括第十一电容；所述第十一电容的正极与所述第十电阻和第十一电阻的公共端连接，所述第十一电容的负极接地。