CN216925837U - 一种整机电机温度传感器测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种整机电机温度传感器测量系统，包括PLC、继电器KY1、继电器KY2、电阻测试仪、公共端子台和测试工装线；PLC分别与继电器KY1线圈和继电器KY2线圈连接；公共端子台上设置有多个四脚端子一，电阻测试仪同时与公共端子台上的四脚端子一连接，公共端子台上的四脚端子一分别通过继电器KY1和继电器KY2的常开触点与电阻测试仪连接，测试工装线的一端为用于与四脚端子一插接的四脚端子二，另一端为用于与电机上信号接头一对插的信号接头二；本实用新型测量传感器电阻更加精确，通过PLC控制继电器切换实现多组传感器同时测量，对不同电机的信号接头制作不同的对插接头测试，将使用时即插即换、省时高效。

Description

一种整机电机温度传感器测量系统

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种整机电机温度传感器测量系统。

背景技术

在电机的应用系统中，通常需要监测电机内部温度来判断电机的运行状况从而达到保护电机、避免事故的目的。电机温度测量方法是将温度传感器感温头安装在定子绕组线包内，传感器信号线束接到电机控制器便可以实时监测电机温度。电机在运行过程中出现温度异常的常见因素：电源电压不稳、三相电源缺相、三相电压不平衡、电源频率过低、电机△型和Y型接反、绕组匝间短路、电机长期过载运行、电机频繁启停、电机本身散热差等。由此可见，电机的温度监测功能是确保电机正常运行的重要技术手段之一，而电机温度感应器的好坏对电机温度测量的准确性起着至关重要的作用。

常见的电机温度传感器实质上是一种热敏电阻，其阻值会随环境温度变化呈规律性变化。在现阶段电机生产过程中，通过测量电机温度传感器在环境温度下的电阻值是否符合传感器电阻值—温度变化曲线来判断传感器好坏，温度传感器的类型和组数会因电机的使用领域的不同而变化，整机电机的温度传感器信号线已按要求接到电机的信号接头(即航空插头)内，传感器线束在电机信号接头的安装位置也有所不同。因此，整机电机的温度传感器检测成为电机生产领域亟需解决的技术难题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种整机电机温度传感器测量系统，本整机电机温度传感器测量系统采用四线制电阻测量法测量传感器电阻更加精确，通过PLC控制继电器切换实现多组传感器同时测量，对不同电机的信号接头制作不同的对插接头(即不同的测试工装线)测试，将所有类型的测试工装线接到公共端子台，使用时即插即换、省时高效。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种整机电机温度传感器测量系统，包括电源、PLC、继电器KY1、继电器KY2、电阻测试仪、公共端子台和测试工装线；

所述电源分别与PLC和电阻测试仪电连接；

所述PLC分别与继电器KY1线圈的两端和继电器KY2线圈的两端连接；

所述公共端子台上设置有多个四脚端子一，多个四脚端子一的引脚1相互连接，多个四脚端子一的引脚2相互连接，多个四脚端子一的引脚3相互连接，多个四脚端子一的引脚4 相互连接；

所述电阻测试仪同时与公共端子台上的四脚端子一的引脚1和引脚3连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚2通过继电器KY1的常开触点与电阻测试仪连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚4通过继电器KY2的常开触点与电阻测试仪连接；

所述测试工装线的一端为用于与四脚端子一插接的四脚端子二，所述测试工装线的另一端为用于与电机上信号接头一对插的信号接头二，其中电机内的温度传感器有两组，且两组温度传感器的信号线接入电机上信号接头一内；

所述测试工装线用于将一组温度传感器的信号线连接至公共端子台上的四脚端子一的引脚1和引脚2，所述测试工装线还用于将另一组温度传感器的信号线连接至公共端子台上的四脚端子一的引脚3和引脚4。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述电源包括220V电源和直流电源，所述220V 电源分别与直流电源和电阻测试仪连接，所述直流电源与PLC连接，所述直流电源用于为PLC 提供24V电源。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述PLC采用DVP-14SS2；所述PLC的Y0端口与继电器KY2线圈的一端连接，继电器KY2线圈的另一端与PLC的C0端口连接；所述PLC的Y1端口与继电器KY1线圈的一端连接，继电器KY1线圈的另一端与PLC的C0 端口连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述电阻测试仪采用GDM8352，所述电阻测试仪的VΩ端口同时与公共端子台上的四脚端子一的引脚1和引脚3连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚2通过继电器KY1的常开触点与电阻测试仪的COM端口连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚4通过继电器KY2的常开触点与电阻测试仪的COM端口连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述四脚端子一为四脚公端子，所述四脚端子二为四脚母端子，所述电机上信号接头一为17芯航空公插头，所述信号接头二为17芯航空公插头。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型整机电机温度传感器测量系统采用四线制电阻测量法测量传感器电阻更加精确，通过PLC控制继电器切换实现多组传感器同时测量，对不同电机的信号接头制作不同的对插接头(即不同的测试工装线)测试，将所有类型的测试工装线的四脚端子二均接到公共端子台的四脚端子一，使用时即插即换、省时高效。

本实用新型实现了硬件设计、仿真调试和软件编写，可以满足对不同类型、两组温度传感器兼容测试，并且具有测量精度高、测量速度快、抗干扰能力强、成本低廉等优点，有效解决了电机在生产成整机后方便快捷测试温度传感器的技术难题，做到电机温度传感器的最后一道工序的品质把关，从而降低电机在使用过程中因品质不良导致的不必要损失。

附图说明

图1为本实用新型四线制电阻测量原理图。

图2为本实用新型测量系统软件开发流程图。

图3为本实用新型测试系统电路原理示意图。

图4为本实用新型公共端子台示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：

本实施例提供一种整机电机温度传感器测量系统，采用四线制电阻测量法测量传感器电阻更加精确，通过PLC控制继电器切换实现多组传感器同时测量，对不同电机的信号接头制作不同的对插接头(即不同的测试工装线)测试，将所有类型的测试工装线接到公共端子台，使用时即插即换、省时高效。

本系统所选用的电阻测量仪器采用四线制电阻测量法，大多数温度传感器电阻在常温范围阻值为1kΩ以下，采用四线制测量能够有效减少测试线本身电阻对测量结果带来的误差干扰(测试线越长干扰越大)。四线制电阻测量原理是在所测电阻两端施加电流，通过测量电阻两端反馈的电压值计算出所测电阻值，如图1所示，其中DMM表示数字万用表，英文全称 (DMM，Digital MultiMeter)，R代表所要测量的传感器电阻，Rw代表输入测试线电阻值，Rw1 为反馈导线长度较短阻值可忽略不计(导线足够短)，因此输入测试线的长度不会影响最终测试值。这样可通过欧姆定律的出电机温度传感器电阻R：

测量系统硬件介绍：

基于以上四线制测量电阻原理，系统需选用带四线制电阻测量功能的测试仪(本系统采用固纬GDM8352台式万用表测电阻)，为了不同组数传感器兼容测试需用PLC(本系统采用台达 DVP-14SS2小型PLC)和继电器组合用来切换电路，将继电器串到测试线中，再通过PLC控制继电器的开合即可达到控制测试线路的通断，另外需要一台工业PC实现上位机对PLC和测试仪器的逻辑控制。本测量系统采用串口通讯实现PC对下位机的控制，在软件编程之前需要对系统的通讯功能进行仿真，确保通讯正常可进行软件程序开发。

测量系统软件介绍：

系统采用C#语言进行上位机编程，C#使用串口通讯控制测试仪器与PLC，最后将测试结果保存至数据库方便后期追溯，如图2所示为测试软件开发流程(本系统以测试两组温度传感器电阻为例)，将最终2组温度传感器的电阻值d1、d2测量并记录下来。

如图3所示，一种整机电机温度传感器测量系统，包括电源、PLC、继电器KY1、继电器KY2、电阻测试仪、公共端子台和测试工装线。

所述电源分别与PLC和电阻测试仪电连接。所述PLC分别与继电器KY1线圈的两端和继电器KY2线圈的两端连接。所述公共端子台上设置有多个四脚端子一，多个四脚端子一的引脚1(即图3中公共端子台上的标识Ra1)相互连接，多个四脚端子一的引脚2(即图3中公共端子台上的标识Ra2)相互连接，多个四脚端子一的引脚3(即图3中公共端子台上的标识Rb1)相互连接，多个四脚端子一的引脚4(即图3中公共端子台上的标识Rb2)相互连接。所述电阻测试仪同时与公共端子台上的四脚端子一的引脚1和引脚3连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚2通过继电器KY1的常开触点与电阻测试仪连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚4通过继电器KY2的常开触点与电阻测试仪连接。所述测试工装线的一端为用于与四脚端子一插接的四脚端子二，所述测试工装线的另一端为用于与电机上信号接头一对插的信号接头二，其中电机内的温度传感器有两组，且两组温度传感器的信号线接入电机上信号接头一内。

具体地，所述测试工装线用于将一组温度传感器的信号线连接至公共端子台上的四脚端子一的引脚1和引脚2，所述测试工装线还用于将另一组温度传感器的信号线连接至公共端子台上的四脚端子一的引脚3和引脚4。

具体地，所述电源包括220V电源和直流电源，所述220V电源分别与直流电源和电阻测试仪连接，所述直流电源与PLC连接，所述直流电源用于为PLC提供24V电源。

具体地，所述PLC采用DVP-14SS2；所述PLC的Y0端口与继电器KY2线圈的一端连接，继电器KY2线圈的另一端与PLC的C0端口连接；所述PLC的Y1端口与继电器KY1 线圈的一端连接，继电器KY1线圈的另一端与PLC的C0端口连接。

具体地，所述电阻测试仪采用GDM8352，所述电阻测试仪的VΩ端口同时与公共端子台上的四脚端子一的引脚1和引脚3连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚2通过继电器KY1的常开触点与电阻测试仪的COM端口连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚 4通过继电器KY2的常开触点与电阻测试仪的COM端口连接。

具体地，所述四脚端子一为四脚公端子，所述四脚端子二为四脚母端子，所述电机上信号接头一为17芯航空公插头，所述信号接头二为17芯航空公插头。

图3接线图以最多可同时测两组传感器电阻为例制图，图中Ra、Rb代表两组温度传感器的电阻值，SB1代表系统停止按钮，SB2代表系统启动通电按钮，QF代表空气开关，KM1代表控制系统通电的接触器。与SB2串联的是接触器KM1线圈，与SB2并联的是接触器KM1 辅助触点，位于220V电源和直流电源之间的是接触器KM1主触点，KM1线圈接通后，KM1 辅助触点和KM1主触点均导通。在空开QF闭合状态下，点击启动按钮SB2，接触器KM1 线圈得电，接触器KM1主触点闭合系统得电。KY1、KY2分别代表PLC的Y1端子和Y0端子控制的两路继电器，分别控制Ra和Rb两路电阻测试电路的通断。图中标号相同代表电路实际连接。继电器7、8触点代表线圈，1、3、5触点和2、4、6触点分别为两组开关，3、5 触点是常开开关，1、5触点是常闭开关，本系统只用到一组常开即3、5一组。当PLC的Y 端子有输出信号则线圈7、8两端得电，继电器常开开关3、5一组闭合，因此电阻仪测试线路导通，电阻仪可正常测试。电阻仪使用4W补偿端口(HI/LO)补偿测试线的影响，VΩ端口和COM口连接测量电阻的测试线。

根据上示系统布局图，电脑通过两个USB口分别连接PLC和电阻测试仪，使用USB转COM口专用串口线连接，PC安装完对应驱动后即可识别COM口。分别将PLC和电阻测试仪的串口参数如波特率、停止位、校验方式等设置好，上位机软件需设置相同匹配参数方可通讯，参数一经设置好不要轻易变更。本系统PC控制PLC输出端Y采用ModBus总线通讯，使用前需要查看所用PLC说明书找到每个输出端对应的ModBus地址。此外，在将一路PLC 输出置ON测量完该路电阻后必须将此输出置OFF方可测量下一路电阻，若同时将多路PLC 输出置ON会引起测量错误。

如图4所示，测试工装线一端采用与电机对插的17芯航空插头，其中两组温度传感器共四根信号线，另一端按两路电阻Ra1、Ra2、Rb1、Rb2的顺序接到公共端子台上，因测试电阻不分正负极性Ra1和Ra2、Rb1和Rb2可对调，但Ra两根线引出线和Rb两根引出线不可交叉对调，否则无法测出电阻值，端子台所有相同Ra1标号代表物理电气连接，Ra2、Rb1、 Rb2同理。这样不同温度传感器接线方式只需要制作对应工装，不同类型工装可同时插到公共端子台的多个四脚端子上，测试对应电机只需要将对应的测试工装线的航空端插到电机上即可测试，可以快速切换工装方便测试。

以下例举五款不同编码器电机温度传感器接线方式,图中KTY+、KTY-分别对应测试工装的Ra1、Ra2，PTC+、PTC-分别对应测试工装的Rb1、Rb2。

系统测量软件可以与数据库链接，可以将测量所得阻值保存到数据库，一方面利于后期数据的追踪，另一方面可将获得的大量数据进行数据分析，分析温度传感器在生产过程中的损坏因素和频率。

本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种整机电机温度传感器测量系统，其特征在于：包括电源、PLC、继电器KY1、继电器KY2、电阻测试仪、公共端子台和测试工装线；

所述电源分别与PLC和电阻测试仪电连接；

所述PLC分别与继电器KY1线圈的两端和继电器KY2线圈的两端连接；

所述公共端子台上设置有多个四脚端子一，多个四脚端子一的引脚1相互连接，多个四脚端子一的引脚2相互连接，多个四脚端子一的引脚3相互连接，多个四脚端子一的引脚4相互连接；

所述电阻测试仪同时与公共端子台上的四脚端子一的引脚1和引脚3连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚2通过继电器KY1的常开触点与电阻测试仪连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚4通过继电器KY2的常开触点与电阻测试仪连接；

所述测试工装线的一端为用于与四脚端子一插接的四脚端子二，所述测试工装线的另一端为用于与电机上信号接头一对插的信号接头二，其中电机内的温度传感器有两组，且两组温度传感器的信号线接入电机上信号接头一内；

所述测试工装线用于将一组温度传感器的信号线连接至公共端子台上的四脚端子一的引脚1和引脚2，所述测试工装线还用于将另一组温度传感器的信号线连接至公共端子台上的四脚端子一的引脚3和引脚4。

2.根据权利要求1所述的整机电机温度传感器测量系统，其特征在于：所述电源包括220V电源和直流电源，所述220V电源分别与直流电源和电阻测试仪连接，所述直流电源与PLC连接，所述直流电源用于为PLC提供24V电源。

3.根据权利要求1所述的整机电机温度传感器测量系统，其特征在于：所述PLC采用DVP-14SS2；所述PLC的Y0端口与继电器KY2线圈的一端连接，继电器KY2线圈的另一端与PLC的C0端口连接；所述PLC的Y1端口与继电器KY1线圈的一端连接，继电器KY1线圈的另一端与PLC的C0端口连接。

4.根据权利要求1所述的整机电机温度传感器测量系统，其特征在于：所述电阻测试仪采用GDM8352，所述电阻测试仪的VΩ端口同时与公共端子台上的四脚端子一的引脚1和引脚3连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚2通过继电器KY1的常开触点与电阻测试仪的COM端口连接，所述公共端子台上的四脚端子一的引脚4通过继电器KY2的常开触点与电阻测试仪的COM端口连接。

5.根据权利要求1所述的整机电机温度传感器测量系统，其特征在于：所述四脚端子一为四脚公端子，所述四脚端子二为四脚母端子，所述电机上信号接头一为17芯航空公插头，所述信号接头二为17芯航空公插头。

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