线性马达带宽测量方法技术

本发明专利技术提供了一种线性马达带宽测量方法，包括如下步骤：步骤S1：设置激励信号的频率分布；步骤S2：参考目标位移水平，对激励信号的每个频点测量马达振子的稳态位移峰值，得到参考目标位移水平的频率响应曲线；步骤S3：根据步骤S2得到的频率响应曲线，参考目标位移水平，确定频率上限和频率下限，通过计算频率上限和频率下限之差得到线性马达带宽。本发明专利技术提供的线性马达带宽测量方法可以解决实际测量操作中普遍存在的困难，可以简化步骤、方便测量且有保障测量的准确性。

Bandwidth Measurement Method of Linear Motor

The invention provides a method for measuring the bandwidth of linear motor, which includes the following steps: setting the frequency distribution of the excitation signal; 2: measuring the steady displacement peak value of the motor oscillator at each frequency point of the excitation signal with reference to the target displacement level, and obtaining the frequency response curve of the reference target displacement level; and 2. According to the frequency response curve obtained by the reference target displacement level, reference is given. Considering the target displacement level, the upper and lower frequency limits are determined, and the bandwidth of linear motor is obtained by calculating the difference between the upper and lower frequency limits. The linear motor bandwidth measurement method provided by the invention can solve the common difficulties in actual measurement operation, simplify the steps, facilitate measurement and ensure the accuracy of measurement.

【技术实现步骤摘要】
线性马达带宽测量方法
本专利技术涉及微机电领域，尤其涉及一种线性马达带宽测量方法。
技术介绍
以智能手机、平板电脑等电子设备为载体，触控反馈功能给用户带来了多层次，多维度的触控交互体验。典型的包括：短消息、来电通知相关的振感体验；闹钟，日历带来的时间提醒振感体验；低电量的提醒振感体验；与电影和游戏情节相关的振感体验。线性马达是提供触控反馈功能的核心器件，随着触感效果设计的要求不断提高，需要对线性马达本身的性能有更深入和准确的认识。在许多电影和游戏中，根据具体情节的需要，触感体验的丰富和逼真程度主要由振动强度和振动频率决定，因此在多种线性马达的选择比较过程中应该对线性马达的宽频信号响应能力进行重点考查。在实际操作中，测量线性马达带宽主要面临几个困难。第一，线性马达在长时间信号激励下会发热，导致线性马达参数变化脱离线性工作区，使得线性马达的频率响应模型不再是线性系统。第二，振子封装于线性马达的外壳之中，无法直接测量振子的动态位移。第三，大幅度非谐振频率信号激励线性马达，在初始阶段的位移峰值很可能超过允许的振子极限位移，导致无法测量对应频率在稳态阶段的稳态位移峰值。因此，实有必要提供一种新的线性马达带宽测量方法以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种线性马达带宽测量方法，以解决实际测量操作中普遍存在的困难，可以简化步骤、方便测量且有保障测量的准确性。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种线性马达带宽测量方法，包括如下步骤：步骤S1：设置激励信号的频率分布；步骤S2：参考目标位移水平，对激励信号的每个频点测量马达振子的稳态位移峰值，得到参考目标位移水平的频率响应曲线；步骤S3：根据步骤S2得到的频率响应曲线，参考目标位移水平，确定频率上限和频率下限，通过计算频率上限和频率下限之差得到线性马达带宽。优选的，步骤S1具体为，将预设的待测频段分为N段，N为大于1的整数，在每一段待测频段内，设置激励信号的频率起点、频率终点以及相邻频率点之间的间隔。优选的，步骤S2中，关于参考目标位移水平测量每个频点的马达振子的稳态位移峰值的方法包括如下步骤：步骤S21：选择能够消除线性马达过冲现象的激励信号；步骤S22：设置激励信号的持续时长，使线性马达的振动进入稳态；步骤S23：设置激励信号的包络幅度的初始值；步骤S24：在线性马达上接入负载，并将激励信号输入线性马达，通过加速度计测量负载的稳态加速度峰值；步骤S25：根据步骤S24测得的负载的稳态加速度峰值推算马达振子的稳态位移峰值。步骤S26：判断是否达到测量结束的条件，若达到测量测结束条件则结束测量，否则重复步骤S24和步骤S25，所述步骤S21中的激励信号为引子信号和恒包络正弦信号组成。优选的，所述步骤S25中关于马达振子的稳态位移峰值计算方法为：根据关系式和，求解得到马达振子的稳态位移峰值，其中，m1为线性马达的马达振子的质量,m2为负载的质量，A1为马达振子的加速度，A2为负载的加速度，D1为马达振子的稳态位移峰值。优选的，所述步骤S22中激励信号的持续时长为激励信号周期的整数倍。优选的，所述步骤S22中激励信号的持续时长大于等于30个激励信号周期，并小于1s。优选的，所述步骤S26具体包括如下步骤：步骤S261：设定目标位移水平；步骤S262：判断马达振子的稳态位移峰值是否达到目标位移水平，若达到目标位移水平则结束测量；否则，进行步骤S263；步骤S263：判断激励信号的包络幅度是否超过上限，若激励信号的包络幅度超过上限，则结束测量；否则，进行步骤264；步骤S264：按预定步长增加激励信号的包络幅度并重复步骤S24和步骤S25。优选的，步骤S261中，目标位移水平设定为马达振子的极限位移水平的10％-80％。优选的，步骤S3中，参考目标位移水平，确定频率上限和频率下限的方法为：若在某一频段内，马达振子的稳态位移峰值满足条件式abs(D1-D0)/D0≤5％，则这一频段的最大频率为频率上限，最小频率为频率下限，其中，D1为马达振子的稳态位移峰值，D0为目标位移水平。。相较于现有技术，本专利技术提供了一种线性马达带宽测量方法，包括如下步骤：步骤S1：设置激励信号的频率分布；步骤S2：对激励信号的每个频点测量马达振子的稳态位移峰值，得到参考目标位移水平的频率响应曲线；步骤S3：根据步骤S2达到的频率响应曲线，找到参考目标位移水平，确定频率的上限和频率下限，通过计算频率上限和频率下限之差得到马达带宽。本专利技术提供的线性马达带宽测量方法可以解决实际测量操作中普遍存在的困难，可以简化步骤、方便测量且有保障测量的准确性。附图说明图1为本专利技术线性马达带宽测量方法的流程图；图2为在每个频点，参考目标位移水平测量马达振子的的稳态位移峰值的方法的流程图；图3为本专利技术参考目标位移水平测得的马达振子的稳态位移峰值的频率响应曲线图。具体实施方式下面将结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明。本实施方式的线性马达带宽测量方法应用于在智能手机、平板电脑中的线性马达，基于稳态振动中位移与加速度的计算关系，间接实现动态位移的测量；通过消除过冲，实现大幅度非谐振频率输入信号对应的动态位移测量。如图1所示，本专利技术的线性马达带宽测量方法包括如下步骤：步骤S1：设置激励信号的频率分布，确定频率起点、频率终点以及相邻频率点之间的间隔，并给出详细的测量频率列表；步骤S2：根据步骤S1中制成的测量频率列表，参考目标位移水平，对激励信号对应测量频率列表中的每个频点测量马达振子的稳态位移峰值，得到参考目标位移水平的频率响应曲线；步骤S3：根据步骤S2得到的频率响应曲线，确定参考目标位移水平的频率上限和频率下限，通过计算频率上限和频率下限之差得到马达带宽。具体的，步骤S1具体为，将预设的待测频段分为N段，N为大于1的整数，在每一段待测频段内，设置激励信号的频率起点、频率终点以及相邻频率点之间的间隔。具体的，例如待测频率的频率范围为100Hz至300Hz，先将待测频段分割成201段，每段为1Hz，然后再在每个1Hz频段内测量。本专利技术采用分段测量的方式，可以避免线性马达在长时间振动下发热，导致线性马达参数变化脱离线性工作区，使得线性马达的频率响应模型不再是线性系统，从而影响带宽的测试。如图2所述，为步骤S2中参考目标位移水平，测量每个频点的马达振子的稳态位移峰值的方法的流程图，具体的，稳态位移峰值包括如下步骤：步骤S21：选择能够消除线性马达过冲现象的激励信号。在本实施方式中，激励信号为引子信号和恒包络正弦信号组成。引子信号的作用就是将信号的幅度平滑地从零值提升至恒包络状态的水平。使得这种激励信号可以有效地消除非谐振频率信号激励马达导致的过冲现象。步骤S22：设置激励信号的持续时长，使线性马达的振动进入稳态；由于，线性马达从起振到进入稳态需要一定的时间，因此需要激励信号的时长持续信号周期的整数倍，优选的，激励信号的持续时长大于等于30个激励信号周期，即激励信号得持续30个周期或者更多。同时，为了避免发热，激励信号的持续时长不能过长，否则引起马达发热，脱离线性工作区，影响带宽的测试。优选的，激励信号的持续时长不能超过1s。步骤S23：设置激励信号的包络幅度的值为初始值，作为后期调整的基础；步骤S24：在线性马达上接入负载，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种线性马达带宽测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：设置激励信号的频率分布；步骤S2：参考目标位移水平，对激励信号的每个频点测量马达振子的稳态位移峰值，得到参考目标位移水平的频率响应曲线；步骤S3：根据步骤S2得到的频率响应曲线，参考目标位移水平，确定频率上限和频率下限，通过计算频率上限和频率下限之差得到线性马达带宽。

【技术特征摘要】
1.一种线性马达带宽测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1：设置激励信号的频率分布；步骤S2：参考目标位移水平，对激励信号的每个频点测量马达振子的稳态位移峰值，得到参考目标位移水平的频率响应曲线；步骤S3：根据步骤S2得到的频率响应曲线，参考目标位移水平，确定频率上限和频率下限，通过计算频率上限和频率下限之差得到线性马达带宽。2.根据权利要求1所述的线性马达带宽测量方法，其特征在于，步骤S1具体为，将预设的待测频段分为N段，N为大于1的整数，在每一段待测频段内，设置激励信号的频率起点、频率终点以及相邻频率点之间的间隔。3.根据权利要求1所述的线性马达带宽测量方法，其特征在于，步骤S2中，关于参考目标位移水平测量每个频点的马达振子的稳态位移峰值的方法包括如下步骤：步骤S21：选择能够消除线性马达过冲现象的激励信号；步骤S22：设置激励信号的持续时长，使线性马达的振动进入稳态；步骤S23：设置激励信号的包络幅度的初始值；步骤S24：在线性马达上接入负载，并将激励信号输入线性马达，通过加速度计测量负载的稳态加速度峰值；步骤S25：根据步骤S24测得的负载的稳态加速度峰值推算马达振子的稳态位移峰值。步骤S26：判断是否达到测量结束的条件，若达到测量测结束条件则结束测量，否则重复步骤S24和步骤S25，4.根据权利要求3所述的线性马达带宽测量方法，其特征在于，所述步骤S21中的激励信号为引子信号和恒包络正弦信号组成。5.根据权利要求3所述的线性马达带宽测量方法，其特征在于，所述步骤S25中关于马达振子的稳态位移峰值计算方...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓瀚林，向征，路翔，
申请(专利权)人：瑞声科技新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG