4) 温升 5) 电气绝缘特性 6) 短路阻抗 第一类待测信号有电机的接线端子引出，通过信号处理、隔离之后送入数据采集电路，第二三类信号经测功机测得后，直接送入数据采集电路，第四类信号要求电机待额定负载运行，通过红外测温仪测量其转子温度和外壳温度，第五类和第六类参数要求在电机空载条件下施加特定电压来完成，有数据采集电路采集到的数据送入数值处理电路经数据处理软件计算、比较后进行显示、存储。在接口部分设置信号选择电路，负责把需要采集的信号输入后续系统，通过多个开关不同的组合，分别实现各类信号的分别输入。 信号处理电路先经隔离电路输入，采用运算放大器对取样信号进行差分运算，得到电压电流信号以单端方式输出至数据采集电路，电机驱动电路从其频谱构成来看包含一定的高频成分，属于有突变的大幅值信号，故应选用LM386高速宽带运算放大器，为进一步提高待测信号德尔信噪比，减小软件数据处理的难度几运算量，一般还需设计电容滤波电路。 2.2软件设计 根据模块化的编程思想，检测程序的结构自上而下分为主程序层，逻辑层，驱动层。主程序层由用户界面和测试执行部分构成，逻辑层负责逻辑关系的验证以及相关决策的制定，驱动层负责与仪器、被测设备以及其他应用程序间的通信。 2.3 信号处理 信号处理主要包括在线处理和事后处理两部分。在线数据处理主要包括运算量较小的电流、电压以及脉冲的时域分析。对于系统的运转状态通过对对应信号的计数得到电机运转的步数，驱动板提供的电压周期数，脉冲控制器发出的脉冲数；对于电机的运转参数通过测量电流的频率得到电机的速度曲线，对于进行微分得到电机的加速度曲线，通过对电流进行数值积分得到电机的功率曲线。 （二）实施办法 1. 系统设计 6 电机参数测试系统正由传统的的集中插板的工控机采集方式，向着目前的分布模块化方式过渡。传统紧凑式模块框架结构不利于维护、扩展并且存在可靠性差等缺点。经过对系统的分析，突破传统设计思想，采用松散总线、模块化结构使电机采集装置集中了集散式、模块化、分布智能化、测量转换一体化、和面向对象的技术特征，符合国际上测量控制产品的发展方向。系统主要包括通讯模块、测量模块、开关模块和功率模块，还可以根据需要增加故障录波、接地测试等功能模块。各功能模块由单片机直接控制，相对独立工作。模块采用标准的测量接口，便于安装及维护。与常规产品相比其综合性能有了突破性的改进，显著地提高了数据的及时性、准确性，提高了抗干扰冲击和运行可靠性，降低了安装、维护、扩展条件。 2．结构设计 各测量模块安装在屏体上，测量模块和开关控制模块等通过RS485与通讯模块直接相连进行通讯，通讯模块与多个测量模块按照RS485 串行通信协议构成串行多机通信系统。 各测量模块采用CAN串行通信协议与上位机通信。上位机前通过RS232/CAN转化电路，将RS232电平转换为CAN电平。主控制模块通过其内部的串行通信控制电路完成多个模块及其上位机通信的功能。 3．模块功能实现 测量模块采用交流采样法对三相交流线路（包括电流、电压共有6路输入信号）进行数据采集并处理，实现对电流、电压、有功功率无功功率、功率因数、相位、频率、电能等电参量的测量。 开关控制模块检测各开关的状态，接收上位机发出的开关控制命令，并通过控制器上的继电器使相应的的开关动作。 通讯模块统一管理各模块功能，收集各功能模块的信息，并将数据传输给上位机的通信。在上位机编制系统监控程序，进行数据显示分析和控制。 （三）实施计划 2013.11-2014.1 资料收集 根据调研资料论证确定总体设计方案 2014.1-2013.3 设备组装 初步完成电机检测系统 7 2014.3-2013.5 调试应用 对成品进行改善 2014.5-2013.7 应用推广 将产品推广 （四）可行性分析： 该项目依托山东农业大学电工电子中心和农业机械化及其自动化实验教学中心进行开发，中心经过近五十年的建设，目前中心设有力学、农业机械学、拖拉机汽车学、电工电子学、机电一体化工程等50多个功能实验室，实验用房使用面积达4950平米，固定资产设备2394件，固定资产设备总值达1475万元。中心现有专兼职教师和实验技术人员56人，其中高级职称27人，具有博士学位的15人，是山东农业大学覆盖专业最广、选课学生最多、利用率最高的实验教学中心之一。 本项目需要的各种单片机开发仿真设备、单片机程序烧写器，数字示波器、微型计算机、PCB线路板制作设备、以及其它电子试验相关的工具和设备等，中心都可以提供。 本学期后，申请者本人有大量的课余时间，并且实验室可以全日制对研究者开放，有充裕的时间进行本项目的研究。本项目计划从申请之日起，一年时间内，将整个电机检测系统完成，尽快运用到实际当中去。 8 四、预期成果 （一） 对比研究了国内外对于性能的划分标准、推广政策及不同地区各自不同的效能标准；详细分析我国行业主管部门针对我国的实际情况在这些方面所做的具体工作。 （二） 对电机测试中最主要的几个性能参数进行系统的研究，探讨国内外关于电机性能测试的行业规范，以及我国对于电机参数测试的规定和要求，提出具体合适点的测试方案。 （三）依据设计的实验方案组建了电机性能测试系统，该系统不仅能完成电机的空载、短路试验 ，而且可以准确地的测量电机的各种参数和性能指标。 （四）检验测试电机检测系统的正确性和可行性，试验设备的可靠性。对于电机参数测试的研究为以后电机的检测系统的发展提出一种参考。 （五）在实验电路的基础上还可以尝试增加网络通信的总线结构，使系统更加完善。 五、本项目的特点与创新之处 （一）采用先进的虚拟仪器技术，把计算机强大的计算能力和仪器设备的硬件测量、控制能力结合在一起，通过软件实现对试验的控制和资料的运算、分析、处理、显示、打印及存储，使系统功能远远超过一般仪器的简单组合，特别是在结果存储、波形存储、同步测量、检测报告生成、系统的扩张性、多功能等方面体现的优越性是传统手动试验台无法比拟的。 （二）整系统具有全微机化、高效率化、防误操作安全功能设计的特点。 （三）系统高度自动化，自动采集测量数据，自动计算结果，自动生成出厂试验报告并打印输出，测量控制系统采用微处理器编程控制，特别适用于对产品要求较高和批量检测试验的场合。 9 六、项目研究基础 项目负责人王泽，现于山东农业大学攻读学士学位，所学专业为电气工程及其自动化，学习成绩优异，多次获得国家奖学金。读书期间，对电机与电子方面非常感兴趣，能够熟练掌握各种电机的原理、参数、构造、性能等，能够熟练应用单片机、PLC等微处理器进行编程设计，能够运用C、VB、C#、Matlab语言进行上位机的设计。而且本人多次参加电子设计大赛，有一定的动手能力。曾获学院机电之光电子设计大赛二等奖，国家信息技术应用大赛二等奖等等。 指导老师刘莫尘，先后主讲了“自动控制原理”、“现代控制理论”、 “运动控制”、 “智能控制原理”“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”等课程。2012年获山东农业大学第四届青年教师讲课技能比赛三等奖以及青年教师多媒体教育软件竞赛三等奖。2008年起多次指导学生参加荣获全国大学生电子设计竞赛、山东省大学生课外学术科技作品竞赛、大学生智能汽车竞赛等比赛，并多次获奖。 科研方向为控制理论与控制工程。曾参加国家科技支撑计划项目：智能化变量个体补饲的研究与开发；山东省科技计划项目：基于果园需水的非饱和灌溉技术的智能灌溉控制系统研制与开发、日光温室环节调控设备的研制与开发；山东省教育厅项目：网络数控转塔打字系统的研究与开发，168173车通电台、电缆检测系统开发；主持横向课题：装甲车辆传感器及仪表性能综合测试系统开发，装甲装备炮控精密部件故障检测与诊断系统开发。发表科学研究学术论文及教学研究论文多篇，编写教材2 部，专著1部。 林威 自动化专业。已修科目：电路、模拟电子技术、数字电子技术、微机原理、自动控制原理、现代控制理论、电机拖动、电力电子技术、信号系统、单片机原理及应用、MATLAB、三维建模、工厂电气与PLC、机械设计基础、CAD、C语言、高等数学、概率统计、复变函数、线性代数、英语自学：单片机、SQL数据库、C#语言、VS2010、ASP网站制作、HTML网页制作、VB脚本、JS脚本曾获：2013全国大学生电子设计竞赛山东省二等奖；第八届信息技术应用热身赛二等奖；第四届机电之光产品创新设计大赛三等奖；2012-1013创新创业之星；2012-2013科技创新单项奖学金。 张洋洋，学习刻苦认真，态度端正，积极上进，学习成绩优异，连续两年获 10
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