伺服系统检测仪器及伺服系统检测系统的制作方法

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1.本技术涉及伺服系统检测技术领域，特别是涉及一种伺服系统检测仪器及伺服系统检测系统。

背景技术：

2.智能化开关近些年获得了诸多方面的进步，但针对性的入网检测仪器，还停留在传统高压开关阶段，尤其是伺服系统检测仪器，系统研究和开发均未全面展开。

技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种专用伺服系统的伺服系统检测仪器及伺服系统检测系统，提供多采样模式下的检测。
4.第一方面，提供了一种伺服系统检测仪器，该仪器包括：
5.第一接口，所述第一接口用于连接伺服系统的旋转变压器，所述第一接口用于采集旋转变压器信号；
6.第一调理电路，所述第一调理电路与所述第一接口连接，且所述第一调理电路用于调制所述旋转变压器信号；
7.旋转变压器解码芯片，所述旋转变压器解码芯片的第一端与所述第一调理电路连接，所述旋转变压器解码芯片用于解码经调制后的旋转变压器信号并输出旋转变压器解码信号；
8.第二接口，所述第二接口用于连接所述伺服系统中设置的电流传感器、电压传感器或温度传感器中的至少一种，所述第二接口用于采集所述伺服系统的电流、电压或温度中的至少一种；
9.第二调理电路，所述第二调理电路的第一端连接所述第二接口，所述第二调理电路用于调制所述第二接口输出的电流、电压或温度中的至少一种信号；
10.数字信号处理器，所述数字信号处理器的第一端连接所述旋转变压器解码芯片，所述数字信号处理器的第二端连接所述第二调理电路的第二端，所述数字信号处理器用于输出收发信号指令；
11.通信接口模块，所述通信接口模块用于与外部设备通信；
12.通信模式调理模块，所述通信模式调理模块第一端连接所述数字信号处理器的第三端，所述通信模式调理模块的第二端连接所述通信接口模块，所述通信模式调理模块用于接收所述收发信号指令，所述收发信号指令用于指示所述通信模式调理模块驱动所述通信接口模块收发信号。
13.在一个实施例中，伺服系统检测仪器还包括：
14.采样芯片，所述采样芯片的第一端连接所述第二调理电路，所述采样芯片的第二端连接所述数字信号处理器。
15.在一个实施例中，伺服系统检测仪器还包括：
16.存储器，所述存储器与所述数字信号处理器的第四端连接。
17.在一个实施例中，所述存储器包括：
18.ram芯片，所述ram芯片与所述数字信号处理器的第四端连接；
19.flash芯片，所述flash芯片与所述数字信号处理器的第四端连接；
20.所述数字信号处理器用于在运行时间存储数据至所述ram芯片，并用于在空闲时间将所述ram芯片中存储的数据转存至所述flash芯片。
21.在一个实施例中，所述通信接口模块包括：
22.光接口，所述光接口与所述通信模式调理模块的第一端连接；
23.电接口，所述电接口与所述通信模式调理模块的第一端连接。
24.在一个实施例中，所述通信模式调理模块包括：
25.并行通信调制芯片，所述并行通信调制芯片的第一端连接所述数字信号处理器的第三端，所述并行通信调制芯片的第二端连接所述通信接口模块；
26.串行通信调制芯片，所述串行通信调制芯片的第一端连接所述数字信号处理器的第三端，所述串行通信调制芯片的第二端连接所述通信接口模块第一端连接。
27.在一个实施例中，所述通信接口模块包括：
28.串行接口，与所述串行通信调制芯片的第二端连接；
29.并行接口，与所述并行通信调制芯片的第二端连接。
30.在一个实施例中，所述数字信号处理器为fpga芯片、cpld芯片或dsp芯片。
31.在一个实施例中，所述第一接口用于采集所述伺服系统的电机位置及电机速度。
32.第二方面，提供了一种伺服系统检测系统，包括：上述伺服系统检测仪器，旋转变压器，以及电流传感器、电压传感器或温度传感器中的至少一种；
33.所述电流传感器用于采集所述伺服系统的电流；
34.所述电压传感器用于采集所述伺服系统的电压；
35.温度传感器用于采集所述伺服系统的温度；
36.旋转变压器，用于采集所述伺服系统的电机位置和电机速度。
37.上述伺服系统检测仪器及伺服系统检测系统，至少具有以下有益效果：
38.伺服系统检测仪器，包括：第一接口，第一调理电路，旋转变压器解码芯片，第二接口，第二调理电路，数字信号处理器，通信接口模块，通信模式调理模块。第一接口用于连接伺服系统的旋转变压器，第一接口用于采集旋转变压器信号；第一调理电路与第一接口连接，且第一调理电路用于调制旋转变压器信号；旋转变压器解码芯片的第一端与第一调理电路连接，旋转变压器解码芯片用于解码经调制后的旋转变压器信号并输出旋转变压器解码信号；第二接口用于连接伺服系统中设置的电流传感器、电压传感器或温度传感器中的至少一种，第二接口用于采集伺服系统的电流、电压或温度中的至少一种；第二调理电路的第一端连接第二接口，第二调理电路用于调制第二接口输出的电流、电压或温度中的至少一种信号；数字信号处理器的第一端连接旋转变压器解码芯片，数字信号处理器的第二端连接第二调理电路的第二端，数字信号处理器用于输出收发信号指令；通信接口模块用于与外部设备通信；通信模式调理模块第一端连接数字信号处理器的第三端，通信模式调理模块的第二端连接通信接口模块，通信模式调理模块用于接收收发信号指令，收发信号指令用于指示通信模式调理模块驱动通信接口模块收发信号。基于该架构下，数字信号处理
器可以通过第一、第二调理电路，对伺服系统外围传感单元的多电压等级、电流等级的信号进行接入和处理，还可以实现多维度信号采集和综合处理，且数字信号处理器通过通信模式调理模块与通信接口模块连接，可实现对外的数据传输和通信，且可根据通信需要进行通信模式调制，基于此，提供了一种支持多测试场景下伺服系统多信号采样的集成化专用仪器。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为一实施例的伺服系统检测仪器的电路结构示意图；
41.图2为另一个实施例中伺服系统检测仪器的结构示意图；
42.图3为一个实施例中伺服系统检测系统的结构示意图。
具体实施方式
43.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
44.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
45.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本技术的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。
46.可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
47.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
48.目前，仍缺少智能化开关入网检测阶段关于伺服系统检测的专用仪器。
49.伺服系统需采样信号较多，外围传感单元电压等级多样，但数据处理芯片的输入接口电压又相对单一，采样一般包含多个专用采样芯片，芯片之间需要进行数据交互，检测系统还需要对外进行数据传输和通信。基于此，在一个实施例中，提供了一种伺服系统检测仪器，该仪器包括：第一接口102，第一调理电路104，旋转变压器解码芯片106，第二接口108，第二调理电路110，数字信号处理器112，通信接口模块114和通信模式调理模块116。
50.其中，所述第一接口102用于连接伺服系统的旋转变压器，所述第一接口102用于采集旋转变压器信号。第一接口102可以是旋转变压器通用接口，以便适配各种伺服系统的旋转变压器。
51.所述第一调理电路104与所述第一接口102连接，且所述第一调理电路104用于调制所述旋转变压器信号。第一调理电路104是指用于调制旋转变压器信号，以便使得调制后的信号可以适配于旋转变压器解码芯片106第一端的信号输入要求的电路。第一调理电路104的选择，可以根据旋转变压器解码芯片106的选型而定。
52.所述旋转变压器解码芯片106的第一端与所述第一调理电路104连接，所述旋转变压器解码芯片106用于解码经调制后的旋转变压器信号并输出旋转变压器解码信号。
53.所述第二接口108用于连接所述伺服系统中设置的电流传感器204、电压传感器206或温度传感器208中的至少一种，所述第二接口108用于采集所述伺服系统的电流、电压或温度中的至少一种。针对采样信号(电流、电压、温度)的通道数，第二接口108的通道数大于或等于采样信号的通道数，以便支持多类型信号采样。同一种类型信号的采样通道数可以不唯一。
54.所述第二调理电路110的第一端连接所述第二接口108，所述第二调理电路110用于调制所述第二接口108输出的电流、电压或温度中的至少一种信号。第二调理电路110的理解，可以参照第一调理电路104的理解，第二调理电路110是指能够将输入的电流、电压或温度中的至少一种信号调制为适配于其第二端所接电路对于输入信号大小要求的电路。例如，适配于数字信号处理器112输入信号大小要求。若数字信号处理器112无模数转换芯片，则第二调理电路110可以是适配于用于模数转换的采样芯片118的信号输入要求的电路。
55.所述数字信号处理器112的第一端连接所述旋转变压器解码芯片106，所述数字信号处理器112的第二端连接所述第二调理电路110的第二端，所述数字信号处理器112用于输出收发信号指令。数字信号处理器112是指能够接收第一调理电路104和第二调理电路110输出的信号，并对其进行信号处理的电路。数字信号处理器112对信号处理的形式，可以是进行一些关联计算，也可以是进行数据格式转换以便适配于通信接口模块114的通信需求。数字信号处理器112还具有控制功能，可以控制何时进行信号的接收和发送。数字信号处理器112还可以选择将接收的信号全部或部分通过通信接口模块114发送至外部设备。数字信号处理器112还可以控制通信模式调理模块116的工作状态，以驱动其调整通信接口模块114支持的通信协议，实现与各种外部设备的通信。
56.所述通信接口模块114用于与外部设备通信。例如，所述通信接口模块114可以包括usb接口，rs232接口，rj485接口中的一种或多种。也可以包括无线通信接口，实现与外部设备的无线通信。通信接口模块114可以支持光通信和电通信，以便实现以太网光纤通信，以及电通信等。
57.所述通信模式调理模块116第一端连接所述数字信号处理器112的第三端，所述通信模式调理模块116的第二端连接所述通信接口模块114，所述通信模式调理模块116用于接收所述收发信号指令，所述收发信号指令用于指示所述通信模式调理模块116驱动所述通信接口模块114收发信号。
58.在一个实施例中，第二接口108还用于连接供电电源(未示出)，以便为伺服系统检测仪器进行供电。
59.在一个实施例中，伺服系统检测仪器还包括：采样芯片118。所述采样芯片118的第一端连接所述第二调理电路110，所述采样芯片118的第二端连接所述数字信号处理器112。第二接口108与第二调理电路110连接，主要负责与外部电压传感器206、电流传感器204、温度传感器208接入及供电；第二调理电路110将传感器接入的电压、电流等信号调理成满足采样芯片118输入要求的范围。采样芯片118对第二调理电路110输出的信号进行模数转换，转换为数字量信号并输入至数字信号处理器112，以适配于无模数转换功能的数字信号处理器112的信号输入要求。采样芯片118根据伺服系统的测量需要可以选择不同精度和通道数的专用芯片，例如ad7606，而且有多个不同通道数量类型可以选择。
60.在一个实施例中，伺服系统检测仪器还包括：存储器120，所述存储器120与所述数字信号处理器112的第四端连接。伺服系统检测时需要多信号采样，数据需要存储，数据信号处理器将接收到的数据信号存储至存储器120，以便用户查看。
61.在一个实施例中，所述存储器120包括：ram芯片122，以及flash芯片124。所述ram芯片122与所述数字信号处理器112的第四端连接；所述flash芯片124与所述数字信号处理器112的第四端连接；所述数字信号处理器112用于在运行时间存储数据至所述ram芯片122，并用于在空闲时间将所述ram芯片122中存储的数据转存至所述flash芯片124。运行时间是指数字信号处理器112接收到伺服系统大量的检测数据的时间。空闲时间是指数字信号处理器112不再从伺服系统接收数据的时间。空闲时间也可以是指未进行伺服系统检测的时间，此时，数字信号处理器112无需占用大量资源进行数据处理，可以将运算资源用于数据转存。
62.ram芯片122和flash芯片124均负责存储，但根据各自特性不同，有着不同的作用。ram主要负责在运行过程中，实现大量数据的快速存储，而在空闲时间，则由数字信号处理器112将ram中的数据转存到flash中，以避免掉电时数据丢失，从而提高检测可靠性。
63.在一个实施例中，所述通信接口模块114包括：光接口，所述光接口与所述通信模式调理模块116的第一端连接；电接口，所述电接口与所述通信模式调理模块116的第一端连接。光接口是指可以进行光通信的接口。电接口是指可进行电信号通信的接口。光接口可进行光电转换，以实现光通信。
64.通信接口模块114与通信模式调理模块116连接，提供两种常用通信接口，光接口及电接口，通过通信模式调理模块116调制能够实现常用通信类型的连接，例如rs232、rj485等。通信模式调理模块116与数字信号处理器112连接，接收收发信号指令以及需要传输的数据，实现伺服系统检测结果的通信，例如，可以通过光接口入网，通过以太网传输至外部设备(例如，远程终端)，供用户远程查看。通信模式调理模块116包括常规的rs232、rj485等信号调制芯片。可根据常用的通信需求，进行通信模式调理模块116中各调制芯片的选择。
65.在一个实施例中，所述通信模式调理模块116包括多个通信调制芯片时，其还可以包括切换选择模块，数字信号处理器112的第三端连接切换选择模块的输入端，切换选择模块的各路输出端一一对应连接通信调制芯片，数字信号处理器112的第五端连接切换选择模块的控制端，用于向控制端输入收发信号指令，以控制切换选择模块的状态，使其选通一个适配于外部设备的通信调制芯片，实现与外部设备通信。
66.在一个实施例中，所述通信模式调理模块116包括：并行通信调制芯片，以及串行
通信调制芯片。其中，所述并行通信调制芯片的第一端连接所述数字信号处理器112的第三端，所述并行通信调制芯片的第二端连接所述通信接口模块114；所述串行通信调制芯片的第一端连接所述数字信号处理器112的第三端，所述串行通信调制芯片的第二端连接所述通信接口模块114第一端连接。
67.在一个实施例中，所述通信接口模块114包括：串行接口，以及并行接口。其中，串行接口与所述串行通信调制芯片的第二端连接；并行接口与所述并行通信调制芯片的第二端连接。串行接口与所述串行通信调制芯片的选择适配，可根据实际测量需求而定，而且可以是多组，以便适配多种外部设备的通信要求。同理，并行接口与所述并行通信调制芯片的选择适配也如此，在此不作以赘述。
68.例如，当通信接口模块114包括rs232接口和rj485接口时，通信模式调理模块116包括rs232通信调制芯片，以及rj485通信调制芯片。
69.第一接口102与第一调理电路104模块相连，主要负责连接外部旋转变压器，为数字信号处理器112提供电机位置及速度信号等旋转变压器信号，旋转变压器信号经第一调理电路104模块调制为满足旋转变压器解码芯片106输入信号电压、电流标准后，传入旋转变压器解码芯片106，旋转变压器解码芯片106与数字信号处理器112连接，两者能够实现数据通信，根据旋转变压器解码芯片106型号的不同，可以实现并行、串行通信等。旋转变压器解码芯片106可以为ad2s1210型号的芯片。
70.在一个实施例中，所述数字信号处理器112为fpga芯片、cpld芯片或dsp芯片。根据处理数据的精度及速度要求，进行合理选择。
71.在一个实施例中，所述第一接口102用于采集所述伺服系统的电机位置及电机速度。
72.在一个实施例中，如图3所示，提供了一种伺服系统检测系统，包括：上述伺服系统检测仪器，旋转变压器202，以及电流传感器204、电压传感器206或温度传感器208中的至少一种。所述电流传感器204用于采集所述伺服系统的电流；所述电压传感器206用于采集所述伺服系统的电压；温度传感器208用于采集所述伺服系统的温度；旋转变压器202，用于采集所述伺服系统的电机位置和电机速度。
73.其中，伺服系统检测仪器中的各组成部分在此不作以赘述。另外，电流传感器204是指能够获取伺服系统中供电回路上各节点电流的传感器，其可以设置在伺服系统的电机的输入端。电流传感器204的位置和型号，可根据测量的伺服系统的型号而定。电压传感器206类似的，也可以根据伺服系统的型号和测量需求而定。例如，电压传感器206可以并联在伺服系统的电机的正负极输入端之间，测量电机的输入电压。温度传感器208可以贴身在伺服系统的电机上，用于测量电机运行时的温度。
74.本技术实施例提供的伺服系统检测仪器及伺服系统检测系统，通过设置第一接口102，第一调理电路104，旋转变压器解码芯片106，第二接口108，第二调理电路110，数字信号处理器112，通信接口模块114，通信模式调理模块116。数字信号处理器112可以通过第一调理电路104、第二调理电路110，对伺服系统外围传感单元的多电压等级、电流等级的信号进行接入和处理，还可以实现多维度信号采集和综合处理，且数字信号处理器112通过通信模式调理模块116与通信接口模块114连接，可实现对外的数据传输和通信，且可根据通信需要进行通信模式调制。提供一种可以对进行伺服系统多类型检测所需数据进行采样、调
理、处理、存储以及传输的设备，能够实现智能化开关入网检测阶段伺服系统的性能检测集成化。将智能化开关伺服系统检测系统进行多采样接口的集成，实现专用设备构建，进一步提升了设备集成度，携带方便，通用性强。
75.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
76.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
77.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种伺服系统检测仪器，其特征在于，包括：第一接口，所述第一接口用于连接伺服系统的旋转变压器，所述第一接口用于采集旋转变压器信号；第一调理电路，所述第一调理电路与所述第一接口连接，且所述第一调理电路用于调制所述旋转变压器信号；旋转变压器解码芯片，所述旋转变压器解码芯片的第一端与所述第一调理电路连接，所述旋转变压器解码芯片用于解码经调制后的旋转变压器信号并输出旋转变压器解码信号；第二接口，所述第二接口用于连接所述伺服系统中设置的电流传感器、电压传感器或温度传感器中的至少一种，所述第二接口用于采集所述伺服系统的电流、电压或温度中的至少一种；第二调理电路，所述第二调理电路的第一端连接所述第二接口，所述第二调理电路用于调制所述第二接口输出的电流、电压或温度中的至少一种信号；数字信号处理器，所述数字信号处理器的第一端连接所述旋转变压器解码芯片，所述数字信号处理器的第二端连接所述第二调理电路的第二端，所述数字信号处理器用于输出收发信号指令；通信接口模块，所述通信接口模块用于与外部设备通信；通信模式调理模块，所述通信模式调理模块第一端连接所述数字信号处理器的第三端，所述通信模式调理模块的第二端连接所述通信接口模块，所述通信模式调理模块用于接收所述收发信号指令，所述收发信号指令用于指示所述通信模式调理模块驱动所述通信接口模块收发信号。2.根据权利要求1所述的伺服系统检测仪器，其特征在于，还包括：采样芯片，所述采样芯片的第一端连接所述第二调理电路，所述采样芯片的第二端连接所述数字信号处理器。3.根据权利要求1所述的伺服系统检测仪器，其特征在于，还包括：存储器，所述存储器与所述数字信号处理器的第四端连接。4.根据权利要求3所述的伺服系统检测仪器，其特征在于，所述存储器包括：ram芯片，所述ram芯片与所述数字信号处理器的第四端连接；flash芯片，所述flash芯片与所述数字信号处理器的第四端连接；所述数字信号处理器用于在运行时间存储数据至所述ram芯片，并用于在空闲时间将所述ram芯片中存储的数据转存至所述flash芯片。5.根据权利要求1所述的伺服系统检测仪器，其特征在于，所述通信接口模块包括：光接口，所述光接口与所述通信模式调理模块的第一端连接；电接口，所述电接口与所述通信模式调理模块的第一端连接。6.根据权利要求1所述的伺服系统检测仪器，其特征在于，所述通信模式调理模块包括：并行通信调制芯片，所述并行通信调制芯片的第一端连接所述数字信号处理器的第三端，所述并行通信调制芯片的第二端连接所述通信接口模块；串行通信调制芯片，所述串行通信调制芯片的第一端连接所述数字信号处理器的第三
端，所述串行通信调制芯片的第二端连接所述通信接口模块第一端连接。7.根据权利要求6所述的伺服系统检测仪器，其特征在于，所述通信接口模块包括：串行接口，与所述串行通信调制芯片的第二端连接；并行接口，与所述并行通信调制芯片的第二端连接。8.根据权利要求1所述的伺服系统检测仪器，其特征在于，所述数字信号处理器为fpga芯片、cpld芯片或dsp芯片。9.根据权利要求1所述的伺服系统检测仪器，其特征在于，所述第一接口用于采集所述伺服系统的电机位置及电机速度。10.一种伺服系统检测系统，其特征在于，包括：如权利要求1-9中任一项所述的伺服系统检测仪器，旋转变压器，以及电流传感器、电压传感器或温度传感器中的至少一种；所述电流传感器用于采集所述伺服系统的电流；所述电压传感器用于采集所述伺服系统的电压；温度传感器用于采集所述伺服系统的温度；旋转变压器，用于采集所述伺服系统的电机位置和电机速度。

技术总结

本请涉及一种伺服系统检测仪器及伺服系统检测系统，该检测仪器，包括第一接口，第一调理电路，旋转变压器解码芯片，第二接口，第二调理电路，数字信号处理器，通信接口模块，通信模式调理模块。第一接口采集旋转变压器信号，第一调理电路调制第一接口采集的旋转变压器信号，经旋转变压器解码芯片解码输出至数字信号处理器；第二接口采集伺服系统的电流、电压、温度；经第二调理电路调制输入至数字信号处理器，数字信号处理器输出收发信号指令至通信模式调理模块，使其驱动通信接口模块与外部设备通信，实现信号收发。实现多类型采样信号采集、处理和通信，提供了一种支持多测试场景下伺服系统多信号采样的集成化专用仪器。系统多信号采样的集成化专用仪器。系统多信号采样的集成化专用仪器。