基于线性滤波处理及电压保护电路的直流电力测功系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于线性滤波处理及电压保护电路的直流电力测功系统，其由被测发动机，水温恒温控制单元，机油恒温控制单元，燃油恒温控制单元，智能油耗仪，扭矩传感器，直流电力测功机，DCS调速器，控制单元，电源处理单元，电网，电压保护电路，功率分析仪，线性滤波处理单元以及计算机系统15部分组成。本发明专利技术通过线性滤波处理单元可以过滤掉被测发动机扭矩信号中的干扰信号，使被测发动机所输出的实时功率计算更加准确，提高测试人员对被测发动机性能判断的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械测试系统领域，具体是指一种基于线性滤波处理及电压保护电路的直流电力测功系统。
技术介绍
发动机台架性能试验是衡量发动机动力性能和经济性能的必要手段。发动机台架试验设备作为性能试验的必不可少的装备，其水平高低直接影响到能否如实反映发动机的性能，是否能够提供发动机设计和改进的依据，因此，它在发动机的性能和质量的提高中居于非常重要的位置。测功机作为发动机台架试验设备的核心，在其中起着举足轻重的作用。然而，传统使用的水力测功机主要用于测试大功率发动机，其测量的精度低，测量过程操作困难；而电涡流测功机和交流电力测功机所组成的测功系统都非常昂贵，其价格在几十万到几百万，并且还不能及时记录数据，给发动机性能测试带来很大的局限性。为了解决上述问题，目前市面上出现的直流电力测功系统。然而，现有的直流电力测功系统其信号容易受到干扰因素影响，使测试人员无法很好的对发动机性能进行判断。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的直流电力测功系统其信号容易受到干扰因素影响的缺陷，提供一种基于线性滤波处理及电压保护电路的直流电力测功系统。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：基于线性滤波处理及电压保护电路的直流电力测功系统，由被测发动机，与被测发动机相连接的水温恒温控制单元、机油恒温控制单元、燃油恒温控制单元、智能油耗仪和扭矩传感器，通过联轴器与被测发动机相连接的直流电力测功机，与直流电力测功机相连接的DCS调速器，与DCS调速器相连接的控制单元和电压保护电路，与电压保护电路相连接的电源处理单元，与电源处理单元相连接的电网，与扭矩传感器相连接的线性滤波处理单元，与线性滤波处理单元相连接的功率分析仪，分别与水温恒温控制单元、机油恒温控制单元、燃油恒温控制单元、智能油耗仪、功率分析仪和控制单元相连接的计算机系统组成；所述电压保护电路由放大器P1，三极管VT2，场效应管MOS1，场效应管MOS2，场效应管MOS3，串接在场效应管MOS1的源极和漏极之间的二极管D5，串接在场效应管MOS2的源极和漏极之间的二极管D6，P极与场效应管MOS2的漏极相连接、N极则经电阻R9后与放大器P1的正极相连接的二极管D7，N极与三极管VT2的发射极相连接、P极则与放大器P1的负极相连接的二极管D8，正极与放大器P1的负极相连接、负极接地的电容C7，以及串接在场效应管MOS3的源极和漏极之间的二极管D9组成；所述场效应管MOS1的源极和场效应管MOS3的栅极一起形成该电压保护电路的输入端，其栅极则与场效应管MOS3的漏极相连接，其漏极则与场效应管MOS2的漏极相连接；所述三极管VT2的基极与场效应管MOS2的栅极相连接，其集电极则与场效应管MOS2的源极相连接；所述放大器P1的输出端与场效应管MOS3的漏极相连接，其正极则与场效应管MOS2的栅极相连接，其负极则与场效应管MOS2的源极一起形成该电压保护电路的输出端；所述电压保护电路的输入端与电源处理单元的输出端相连接、其输出端则与DCS调速器相连接；所述线性滤波处理单元由滤波芯片U2，放大器P2，放大器P3，三极管VT3，一端与滤波芯片U2的IN管脚相连接、另一端则与滤波芯片U2的CLK管脚一起形成该线性滤波处理单元的输入端的电阻R12，串接在滤波芯片U2的IN管脚和放大器P2的负极之间的电阻R10，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电容C9，串接在滤波芯片U2的OUT管脚和放大器P3的负极之间的电阻R11，以及负极与放大器P2的输出端相连接、正极则与放大器P3的输出端相连接的电容C8组成；所述滤波芯片U2的OPIN管脚和其OPOUT管脚均与放大器P3的正极相连接；所述三极管VT3的基极分别与放大器P2的正极和输出端相连接，其发射极接地，其集电极则与放大器P3的输出端一起形成该线性滤波处理单元的输出端；所述线性滤波处理单元的输入端与扭矩传感器相连接、其输出端则与功率分析仪相连接。进一步的，所述的电源处理单元由变压器T，设置在变压器T原边的电感线圈L1和电感线圈L2，设置在变压器T副边的电感线圈L3，同时与电感线圈L1和电感线圈L2相连接的原边电路，与原边电路输入端相连接的整流滤波电路和驱动电路，以及与电感线圈L3相连接的输出电路组成。所述的整流滤波电路包括二极管整流器U，电阻R1以及电容C1；所述电容C1的正极经电阻R1后与二极管整流器U的正极输出端相连接、其负极接地，所述二极管整流器U的两个输入极一起形成该电源处理单元的输入端、其负极输出端则接地；所述电容C1的正极还与原边电路相连接；所述电源处理单元的输入端与电网相连接。所述驱动电路由驱动芯片U1，三极管VT1，场效应管MOS，正极经电阻R5后与驱动芯片U1的VREF管脚相连接、负极接地的电容C4，正极与驱动芯片U1的SS管脚相连接、负极则与电容C4的负极相连接的电容C3，串接在驱动芯片U1的FB管脚和电容C4的负极之间的电阻R4，正极经电阻R2后与电容C1的正极相连接、负极与驱动芯片U1的GND管脚相连接的同时接地的电容C5，一端与驱动芯片U1的OUT管脚相连接、另一端则与场效应管MOS的栅极相连接的电阻R6，与电阻R6相并联的二极管D2，一端与场效应管MOS的源极相连接、另一端接地的电阻R7组成；所述驱动芯片U1的RVC管脚与电容C4的正极相连接，其IS管脚则与三极管VT1的基极相连接，其VCC管脚则与电容C5的正极相连接；所述三极管VT1的集电极与场效应管MOS的源极相连接，其发射极接地；所述场效应管MOS的漏极则与原边电路相连接。所述原边电路包括电阻R3，电阻R8，电容C2，二极管D1以及二极管D3；所述二极管D3的P极与场效应管MOS的漏极相连接、其N极经电阻R3后与电容C1的正极相连接，电容C2则与电阻R3相并联，二极管D1的N极与电容C5的正极相连接、其P极则经电阻R8后与电感线圈L2的非同名端相连接；所述电感线圈L1的同名端与电容C1的正极相连接、其非同名端则与电感线圈L2的同名端相连接。所述输出电路包括二极管D4和电容C6；所述二极管D4的P极与电感线圈L3的非同名端相连接、其N极则与场效应管MOS3的栅极相连接；所述电感线圈L3的同名端与场效应管MOS1的源极相连接；所述电容C6的正极与电感线圈L3的同名端相连接，其负极则与二极管D4的N极相连接。为了达到更好的实施效果，所述的驱动芯片U1优选FAN7554集成芯片，而所述的滤波芯片U2则优本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于线性滤波处理及电压保护电路的直流电力测功系统，其特征在于，由被测发动机，均与被测发动机相连接的水温恒温控制单元、机油恒温控制单元、燃油恒温控制单元、智能油耗仪和扭矩传感器，通过联轴器与被测发动机相连接的直流电力测功机，与直流电力测功机相连接的DCS调速器，均与DCS调速器相连接的控制单元和电压保护电路，与电压保护电路相连接的电源处理单元，与电源处理单元相连接的电网，与扭矩传感器相连接的线性滤波处理单元，与线性滤波处理单元相连接的功率分析仪，分别与水温恒温控制单元、机油恒温控制单元、燃油恒温控制单元、智能油耗仪、功率分析仪和控制单元相连接的计算机系统组成；所述电压保护电路由放大器P1，三极管VT2，场效应管MOS1，场效应管MOS2，场效应管MOS3，串接在场效应管MOS1的源极和漏极之间的二极管D5，串接在场效应管MOS2的源极和漏极之间的二极管D6，P极与场效应管MOS2的漏极相连接、N极则经电阻R9后与放大器P1的正极相连接的二极管D7，N极与三极管VT2的发射极相连接、P极则与放大器P1的负极相连接的二极管D8，正极与放大器P1的负极相连接、负极接地的电容C7，以及串接在场效应管MOS3的源极和漏极之间的二极管D9组成；所述场效应管MOS1的源极和场效应管MOS3的栅极一起形成该电压保护电路的输入端，其栅极则与场效应管MOS3的漏极相连接，其漏极则与场效应管MOS2的漏极相连接；所述三极管VT2的基极与场效应管MOS2的栅极相连接，其集电极则与场效应管MOS2的源极相连接；所述放大器P1的输出端与场效应管MOS3的漏极相连接，其正极则与场效应管MOS2的栅极相连接，其负极则与场效应管MOS2的源极一起形成该电压保护电路的输出端；所述电压保护电路的输入端与电源处理单元的输出端相连接、其输出端则与DCS调速器相连接；所述线性滤波处理单元由滤波芯片U2，放大器P2，放大器P3，三极管VT3，一端与滤波芯片U2的IN管脚相连接、另一端则与滤波芯片U2的CLK管脚一起形成该线性滤波处理单元的输入端的电阻R12，串接在滤波芯片U2的IN管脚和放大器P2的负极之间的电阻R10，串接在放大器P2的正极和输出端之间的电容C9，串接在滤波芯片U2的OUT管脚和放大器P3的负极之间的电阻R11，以及负极与放大器P2的输出端相连接、正极则与放大器P3的输出端相连接的电容C8组成；所述滤波芯片U2的OPIN管脚和其OPOUT管脚均与放大器P3的正极相连接；所述三极管VT3的基极分别与放大器P2的正极和输出端相连接，其发射极接地，其集电极则与放大器P3的输出端一起形成该线性滤波处理单元的输出端；所述线性滤波处理单元的输入端与扭矩传感器相连接、其输出端则与功率分析仪相连接。...

【技术特征摘要】
1.基于线性滤波处理及电压保护电路的直流电力测功系统，其特征在于，
由被测发动机，均与被测发动机相连接的水温恒温控制单元、机油恒温控制单
元、燃油恒温控制单元、智能油耗仪和扭矩传感器，通过联轴器与被测发动机
相连接的直流电力测功机，与直流电力测功机相连接的DCS调速器，均与DCS
调速器相连接的控制单元和电压保护电路，与电压保护电路相连接的电源处理
单元，与电源处理单元相连接的电网，与扭矩传感器相连接的线性滤波处理单
元，与线性滤波处理单元相连接的功率分析仪，分别与水温恒温控制单元、机
油恒温控制单元、燃油恒温控制单元、智能油耗仪、功率分析仪和控制单元相
连接的计算机系统组成；所述电压保护电路由放大器P1，三极管VT2，场效应
管MOS1，场效应管MOS2，场效应管MOS3，串接在场效应管MOS1的源极
和漏极之间的二极管D5，串接在场效应管MOS2的源极和漏极之间的二极管
D6，P极与场效应管MOS2的漏极相连接、N极则经电阻R9后与放大器P1的
正极相连接的二极管D7，N极与三极管VT2的发射极相连接、P极则与放大器
P1的负极相连接的二极管D8，正极与放大器P1的负极相连接、负极接地的电
容C7，以及串接在场效应管MOS3的源极和漏极之间的二极管D9组成；所述
场效应管MOS1的源极和场效应管MOS3的栅极一起形成该电压保护电路的输
入端，其栅极则与场效应管MOS3的漏极相连接，其漏极则与场效应管MOS2
的漏极相连接；所述三极管VT2的基极与场效应管MOS2的栅极相连接，其集
电极则与场效应管MOS2的源极相连接；所述放大器P1的输出端与场效应管
MOS3的漏极相连接，其正极则与场效应管MOS2的栅极相连接，其负极则与
场效应管MOS2的源极一起形成该电压保护电路的输出端；所述电压保护电路
的输入端与电源处理单元的输出端相连接、其输出端则与DCS调速器相连接；
所述线性滤波处理单元由滤波芯片U2，放大器P2，放大器P3，三极管VT3，
一端与滤波芯片U2的IN管脚相连接、另一端则与滤波芯片U2的CLK管脚一
起形成该线性滤波处理单元的输入端的电阻R12，串接在滤波芯片U2的IN管
脚和放大器P2的负极之间的电阻R10，串接在放大器P2的正极和输出端之间
的电容C9，串接在滤波芯片U2的OUT管脚和放大器P3的负极之间的电阻R11，

\t以及负极与放大器P2的输出端相连接、正极则与放大器P3的输出端相连接的
电容C8组成；所述滤波芯片U2的OPIN管脚和其OPOUT管脚均与放大器P3
的正极相连接；所述三极管VT3的基极分别与放大器P2的正极和输出端相连接，
其发射极接地，其集电极则与放大器P3的输出端一起形成该线性滤波处理单元
的输出端；所述线性滤波处理单元的输入端与扭矩传感器相连接、其输出端则
与功率分析仪相连接。
2.根据权利要求1所述的基于线性滤波处理及电压保护电路的直流电力测
功系统，其特征在于：所述的电源处理单元由变压器T，设置在变压器T原边
的电感线圈L1和电感线圈L2，设置在变压器T副边的电感线圈L3，同...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仁学，
申请(专利权)人：成都科瑞信科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51