TWI586897B - 風扇檢測系統及方法 - Google Patents

Description

風扇檢測系統及方法

本發明係有關於檢測系統及方法，尤指應用於檢測風扇的系統及方法。

風扇被廣泛應用在電子裝置內，能有效的將電子裝置內的熱源排除在電子裝置殼體外，從而維持電子裝置正常運作。習知風扇檢測都是利用風扇驅動時的訊號或轉速或運轉狀態來獲得所檢測風扇的狀態或性質，但是這種檢測方式會受到風扇驅動時的因素影響，因此如何在風扇不被驅動時檢測到風扇係為本領域的人所要努力的方向。

爰此，為有效解決上述之問題，本發明目的在提供使風扇到一預定轉速，然後對該風扇斷電並偵測斷電後風扇慣性運轉到停止的轉速隨時間之衰減變化的系統及方法。

本發明另一目的在提供一種利用風扇斷電後慣性運轉到停止的停轉時間及衰減轉速產生一停轉曲線表示該風扇斷電後的轉速隨時間之衰減變化的系統及方法。

本發明另一目的在提供一種將測試的風扇的停轉曲線跟至少一標準停轉曲線比較且判斷該測試的風扇的性質。

為達上述目的，本發明係提供一種風扇檢測系統，包括：一驅動單元，連接一風扇，產生一驅動訊號驅動該風扇到一預定轉速；一轉速計，連接該風扇，以接收該風扇轉動產生之轉速訊號，且根據該轉速訊號到達該預定轉速時產生一停轉訊號；一計時器，係計算該停止驅動的風扇開始慣性運轉到停止的時間並產生一停轉時間訊號；一感測單元，係感測該停止驅動的風扇開始慣性運轉到 停止的轉速並產生一衰減轉速訊號；一終端裝置，連接該計時器及一數位類比轉換器，該數位類比轉換器連接該感測單元；一控制開關，分別連接該計時器、該轉速計、該驅動單元、該感測單元及一電源，該控制開關根據該停轉訊號切斷提供給驅動單元的電源，以使該驅動單元停止驅動該風扇，並提供電源給該計時器及該感測單元啟動，該終端裝置係接收停轉時間訊號及透過該數位類比轉換器接收該衰減轉速訊號。

本發明另提供一種風扇檢測方法，包括：驅動一風扇到一預定轉速；對該風扇斷電；偵測斷電後風扇從慣性運轉到停止的停轉時間及衰減轉速；根據該停轉時間及該衰減轉速產生一停轉曲線。

在一實施更包括將該停轉曲線跟至少一標準停轉曲線比較並判斷該風扇性質。

在一實施，該電源經由該控制開關供電給該驅動單元。

在一實施，該感測單元包括一光纖感測器及一光電轉換器。

在一實施，該終端裝置根據該停轉時間訊號及該衰減轉速訊號產生一停轉曲線。

在一實施，該終端裝置儲存有至少一標準停轉曲線。

在一實施，該轉速計係為一頻率測速器，且具有一轉速比較值。

11‧‧‧驅動單元

12‧‧‧風扇

13‧‧‧轉速計

14‧‧‧終端裝置

15‧‧‧計時器

16‧‧‧數位類比轉換器

17‧‧‧感測單元

171‧‧‧光纖感測器

172‧‧‧光電轉換器

18‧‧‧控制開關

19‧‧‧電源

S1~S5‧‧‧步驟

下列圖式之目的在於使本發明能更容易被理解，於本文中會詳加描述該些圖式，並使其構成具體實施例的一部份。透過本文中之具體實施例並參考相對應的圖式，俾以詳細解說本發明之具體實施例，並用以闡述發明之作用原理。

第1圖係為本發明系統之方塊圖；第2圖係為本發明感測單元之方塊示意圖；第3圖係為風扇驅動曲線示意圖；第4圖係為風扇停轉曲線示意圖；第5圖係為本發明之的檢測風扇方法的流程示意圖。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

第1圖係為本發明系統之方塊圖；第2圖係為本發明感測單元之方塊示意圖；第3圖係為風扇驅動曲線示意圖；第4圖係為風扇停轉曲線示意圖。如圖所示，本發明包括一驅動單元11連接一風扇12，一轉速計13連接該風扇12、一終端裝置14連接一計時器15及一數位類比轉換器16，一感測單元17用以感測該風扇12且連接該數位類比轉換器16，一控制開關18分別連接該計時器15、該轉速計13、該驅動單元11及該感測單元17，一電源19連接該控制開關18且經過該控制開關18供電至該驅動單元11。

該驅動單元11例如為脈衝寬度調變(PWM)器，係產生一驅動訊號，例如脈衝寬度調變(PWM)訊號驅動該風扇12開始運轉，且藉由該驅動訊號(PWM訊號)的工作週期(duty cycle)不斷的提升將風扇12驅動到一預定轉速，該預定轉速為風扇的一固定轉速例如但不限制為4500轉或5400轉(如第3圖所示)，且當風扇12在轉動時會產生一轉速訊號(FG；Frequency Generation)。

該轉速計13例如為頻率測速器用以接收該轉速訊號(FG)以獲得該驅動的風扇12的轉速值，在轉速計13內具有一轉速比較值等於該風扇12的預定轉速，當該風扇12運轉到預定轉速時發出的轉速訊號的轉速值等於該轉速計13內的轉速比較值，則該轉速計13轉速器13產生一停轉訊號給該控制開關18。

該控制開關18根據該停轉訊號切斷提供給驅動單元11的電源，同時提供電源給該計時器15及該感測單元17。被切掉電源的驅動單元11停止驅動該風扇12運轉，被斷電後的風扇12開始慣性運轉到停止。該計時器15被啟動計算該風扇12開始慣性運轉到停止的時間並產生一停轉時間訊號傳給該終端裝置14。該感測單元17被啟動感測該風扇12開始慣性運轉到停止的轉速並產生一衰減轉速訊號 經由該數位類比轉換器傳給該終端裝置14。該終端裝置14例如為桌上型電腦或行動電子裝置(如智慧型手機或平板電腦)根據該停轉時間訊號及該衰減轉速訊號產生一停轉曲線顯示該停止驅動的風扇12的轉速隨時間的衰減變化(如第4圖所示)。

尤其要說明，如第2圖所示，該感測單元17包括一光纖感測器171及一光電轉換器172，藉由該光線感測器171感測該停止驅動的風扇12的轉速得到光信號，然後透過該光電轉換器172將光信號轉換成電信號也就是衰減轉速信號，然後透過數位類比轉換器傳給終端裝置14。

再者，該終端裝置14內預先儲存有至少一標準停轉曲線，該標準停轉曲線例如但不限制為：標準軸心軸承配合停轉曲線、標準潤滑油停轉曲線、標準扇葉停轉曲線、標準風扇停轉曲線。該標準停轉曲線係預先偵測標準風扇的停轉時間及衰減轉速，然後儲存在終端裝置14內作為比較的基準，該標準停轉曲線相當於第4圖所示。

當該終端裝置14根據該停轉訊號及該衰減轉速訊號產生一停轉曲線後，將該測試的風扇12的停轉曲線跟終端裝置內的標準停轉曲線比對判斷該測試的風扇12的性質。例如判斷該測試的風扇12的軸心軸承之配合是否恰當、判斷測試的風扇的潤滑油之潤滑性、判斷測試的風扇的扇葉風阻或判斷測試的風扇12的系統運轉阻抗。

請繼續參考第5圖並一併參考前面第1至4圖所示。第5圖係為本發明檢測風扇方法的流程示意圖包括以下步驟：

步驟S1：驅動一風扇運轉到一預定轉速。如上述該驅動單元11產生驅動訊號驅動該風扇12開始運轉到一預定轉速。

步驟S2：對該到達預定轉速的風扇斷電。如上述該轉速計13接收該風扇12轉動產生之一轉速訊號，且根據該轉速訊號到達該預定轉速時產生一停轉訊號至該 控制開關18切斷提供給該驅動單元11的電源，使該驅動單元11不繼續產生驅動訊號進而停止驅動該風扇12，被斷電後的風扇12開始慣性運轉到停止。

步驟S3：偵測斷電後風扇從慣性運轉到停止的停轉時間及衰減轉速。如上述該控制開關18根據該停轉訊號提供電源給該計時器15及該感測單元17。該計時器15被啟動計算該風扇12開始慣性運轉到停止的時間並產生一停轉時間訊號傳給該終端裝置14。該感測單元17被啟動感測該風扇12開始慣性運轉到停止的轉速並產生一衰減轉速訊號經由該數位類比轉換器傳給該終端裝置14。

步驟S4：根據該停轉時間及該衰減轉速產生一停轉曲線。如上述該終端裝置14根據該停轉時間訊號及該衰減轉速訊號產生一停轉曲線顯示該停止驅動的風扇的轉速隨時間的衰減變化。

步驟S5：將該停轉曲線跟至少一標準停轉曲線比較且判斷該風扇性質。如上述，該終端裝置14內預先儲存有至少一標準停轉曲線，該標準停轉曲線例如但不限制為：標準軸心軸承配合停轉曲線、標準潤滑油停轉曲線、標準扇葉停轉曲線、標準風扇停轉曲線。該標準停轉曲線係預先偵測標準風扇的停轉時間及衰減轉速，然後儲存在終端裝置14內作為比較的基準，該標準停轉曲線相當於第4圖所示。當該終端裝置14根據該停轉訊號及該衰減轉速訊號產生一停轉曲線後，將該測試的風扇的停轉曲線跟終端裝置內的標準停轉曲線比對判斷該測試的風扇的性質。例如判斷該測試的風扇的軸心軸承之配合是否恰當、判斷測試的風扇的潤滑油的潤滑性、判斷測試的風扇的扇葉風阻或判斷測試的風扇的系統運轉阻抗。

藉由以上的設置及方法以偵測斷電的風扇其慣性運轉到停止的轉速隨時間之衰減變化，並藉此判斷該測試的風扇的性質是否符合標準，且相較於檢測受到驅動的風扇，本發明排除風扇受到驅動元件或驅動電路或定子轉子磁激作用或電源供應的穩定度等因素干擾，使得在判斷測試的風扇的性質能夠更準確。

惟以上所述者，僅係本發明之較佳可行之實施例而已，舉凡利用本發明上述之方法、形狀、構造、裝置所為之變化，皆應包含於本案之權利範圍內。

11‧‧‧驅動單元

12‧‧‧風扇

13‧‧‧轉速計

14‧‧‧終端裝置

15‧‧‧計時器

16‧‧‧數位類比轉換器

17‧‧‧感測單元

18‧‧‧控制開關

19‧‧‧電源

Claims (8)

1. 一種風扇檢測系統，包括：一驅動單元，連接一風扇，產生一驅動訊號驅動該風扇到一預定轉速；一轉速計，連接該風扇，以接收該風扇轉動產生之轉速訊號，且根據該轉速訊號到達該預定轉速時產生一停轉訊號；一計時器，係計算該停止驅動的風扇開始慣性運轉到停止的時間並產生一停轉時間訊號；一感測單元，係感測該停止驅動的風扇開始慣性運轉到停止的轉速並產生一衰減轉速訊號；一終端裝置，連接該計時器及一數位類比轉換器，該數位類比轉換器連接該感測單元；一控制開關，分別連接該計時器、該轉速計、該驅動單元、該感測單元及一電源，該控制開關根據該停轉訊號切斷提供給驅動單元的電源，以使該驅動單元停止驅動該風扇，並提供電源給該計時器及該感測單元啟動，該終端裝置係接收停轉時間訊號及透過該數位類比轉換器接收該衰減轉速訊號。
2. 如請求項1所述之風扇檢測系統，其中該電源經由該控制開關供電給該驅動單元。
3. 如請求項1所述之風扇檢測系統，其中該感測單元包括一光纖感測器及一光電轉換器。
4. 如請求項1所述之風扇檢測系統，其中該終端裝置根據該停轉時間訊號及該衰減轉速訊號產生一停轉曲線。
5. 如請求項4所述之風扇檢測系統，其中該終端裝置儲存有至少一標準停轉曲線。
6. 如請求項1所述之風扇檢測系統，其中該轉速計係為一頻率測速器，且具有一轉速比較值。
7. 一種風扇檢測方法，包括：驅動一風扇運轉到一預定轉速；對該到達預定轉速的風扇斷電；偵測斷電後風扇從慣性運轉到停止的停轉時間及衰減轉速；根據該停轉時間及該衰減轉速產生一停轉曲線。
8. 如請求項7所述之風扇檢測方法，更包括：將該停轉曲線跟至少一標準停轉曲線比較且判斷該風扇性質。