一种多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪，包括红外光电开关、显示屏、测试仪机架、测试仪底座、拉力传感器、电流表分流器和控制器，所述控制器包括主控芯片、液晶显示电路、电压测量电路、电流测量电路、拉力测量电路、SD卡电路以及电源模块。该装置可以同时测量机臂的流经电流、电压、桨叶转速以及电机‑桨产生拉力，以此计算不同桨叶转速下的电机‑桨力效，并将数据储存在SD卡中，通过电脑直接读取并分析数据，使无人机正常工作时处于动力机构力效较大情况下，提高无人机的工作效率，为大载重无人机的动力机构研发提供数据支撑。

Multifunctional dynamic system analyzer for multi rotor unmanned aerial vehicle

The utility model discloses a multi rotor UAV system multi-function power analyzer, including infrared photoelectric switch, display, test instrument, test instrument rack base, tension sensor, ammeter shunt and controller, the controller comprises a main control chip, liquid crystal display circuit, voltage measurement circuit, current measurement circuit and pull the measuring circuit, SD card circuit and power supply module. The device can simultaneously measure the machine arm through current and voltage, the blade speed and motor paddles tension, in order to calculate different impeller rotational speed of the motor oar force effect, and the data is stored in the SD card, direct read and analyze the data through the computer, so that the UAV work in power mechanism power efficiency is larger next, improve the UAV's working efficiency, to provide data support for the development of large load power mechanism of uav.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种工业检测装置，具体是一种多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪。
技术介绍
无人机从技术角度可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇和无人伞翼机。无人机可广泛用于环境监测、农业植保、军用、航拍、勘测、测绘、警用、城市管理、气象、电力、抢险救灾等领域。随着无人机的迅速发展，其应用领域越来越广泛。在大载重量无人研发阶段，如水质采样无人机和机植保无人机，由于其载重量大，电调、电机、桨等动力机构选型变得尤其重要。同种动力机构，在动力机构输入电压相同的情况下，桨叶转速越大其产生的提升力也就越大，但是流经电调、电机的电流也变得很大。流经动力机构电流乘以两端电压为动力机构所需功率，动力机构力效即为桨产生的提升力与动力机构之比。产生同种拉力时，动力机构力效越大，所需电池等供能构件提供能量越小，提高无人机效率。目前公知的动力系统分析仪，由拉力测试仪、转速表和开关电源组成，测试动力机构需要稳定螺旋桨转速，分别从拉力测试仪读出拉力，从转速表读出桨叶转速，从开关电源读出动力系统两端电压和流经电流，一方面读数具有时间差，测试数据不太准确，另一方面需要人工读取、记录和分析数据，浪费人力和精力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪，包括红外光电开关、显示屏、测试仪机架、测试仪底座、拉力传感器、电流表分流器和控制器，所述控制器包括主控芯片、液晶显示电路、电压测量电路、电流测量电路、拉力测量电路、SD卡电路以及电源模块，红外光电开关位于测试仪机架的侧面并且位于螺旋桨的下方，红外光电开关的信号输出端与主控芯片的输入端口相连，拉力传感器设置在测试仪机架和测试仪底座中间，拉力传感器的信号输出端与拉力测量电路的输入端口相连，电流表分流器位于测试仪底座的上方，电流表分流器的信号输出端与电流测量电路的输入端口相连，SD卡座安装在测试仪机架上，显示屏安装在SD卡座上，控制器通过信号线分别与拉力传感器、电流表分流器和红外光电开关相连。作为本技术进一步的方案：主控芯片包括单片机最小系统电路。作为本技术进一步的方案：显示屏采用TFT液晶显示屏。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该装置可以同时测量机臂的流经电流、电压、桨叶转速以及电机-桨产生拉力，以此计算不同桨叶转速下的电机-桨力效，并将数据储存在SD卡中，通过电脑直接读取并分析数据，使无人机正常工作时处于动力机构力效较大情况下，提高无人机的工作效率，为大载重无人机的动力机构研发提供数据支撑。附图说明图1为多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪的爆炸图。图2为多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪的结构示意图。图3为多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪的工作流程图。其中：1-螺旋桨，2-电机，3-电机托盘，4-SD卡座，5-显示屏，6-测试仪机架，7-拉力传感器，8-测试仪底座，9-控制器，10-信号线，11-电流表分流器，12-红外光电开关。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。请参阅图1-3，一种多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪，包括红外光电开关12、显示屏5、测试仪机架6、测试仪底座8、拉力传感器7、电流表分流器11和控制器9，所述控制器9包括主控芯片、液晶显示电路、电压测量电路、电流测量电路、拉力测量电路、SD卡电路以及电源模块，红外光电开关12位于测试仪机架6的侧面并且位于螺旋桨1的下方，红外光电开关12的信号输出端与主控芯片的输入端口相连，拉力传感器7设置在测试仪机架6和测试仪底座8中间，拉力传感器7的信号输出端与拉力测量电路的输入端口相连，电流表分流器11位于测试仪底座8的上方，电流表分流器11的信号输出端与电流测量电路的输入端口相连，SD卡座4安装在测试仪机架6上，显示屏5安装在SD卡座4上，控制器9通过信号线10分别与拉力传感器7、电流表分流器11和红外光电开关12相连。主控芯片包括单片机最小系统电路。显示屏5采用TFT液晶显示屏，电机2通过电机托盘3安装在测试仪机架6上。本技术的工作原理是：将电机2和螺旋桨1分别安装在电机托盘3的上方，通过控制电调输入端电平占空比控制电机-桨叶转速；红外光电开关12检测桨叶是否通过红外开关感应区，然后以高低电平的形式反馈给主控芯片；拉力传感器7测量动力机构产生的拉力，以模拟量的形式将拉力反馈给拉力测量电路，然后将数据传递到主控芯片；电流表分流器11测量流经动力机构的电流，以模拟量的形式反馈给电流测量电路，然后将数据传递到主控芯片；电压测量电路测量电压，将数据传递到主控芯片；主控芯片将测量数据实时处理；SD卡座4用于储存数据；显示屏5用于显示实时测量数据和力效；电源模块给整个系统供电。程序主循环包含转速测量子程序、电流测量子程序、电压测量子程序、拉力测量子程序、数据计算子程序、TFT液晶显示子程序和SD卡储存子程序。安装需要测试无人机动力系统并给动力系统分析仪供电，程序首先进行系统时钟初始化、串口初始化、延时程序初始化、TFT液晶显示程序等；其次调用转速测量子程序测量无人机动力系统螺旋桨的转速，电流测量子程序测量无人机动力系统流经电流，电压测量子程序测量无人机动力系统端口电压、拉力测量子程序测量无人机动力系统拉力和计算子程序计算力效；然后调用TFT液晶显示子程序显示机臂流经电流、电压、桨叶转速、电机-桨产生拉力以及电机-桨力效；最后将数据保存在SD卡中，并开启下一次循环。该装置可以同时测量机臂的流经电流、电压、桨叶转速以及电机-桨产生拉力，以此计算不同桨叶转速下的电机-桨力效，并将数据储存在SD卡中，通过电脑直接读取并分析数据，使无人机正常工作时处于动力机构力效较大情况下，提高无人机的工作效率，为大载重无人机的动力机构研发提供数据支撑。上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪，其特征在于，包括红外光电开关、显示屏、测试仪机架、测试仪底座、拉力传感器、电流表分流器和控制器，所述控制器包括主控芯片、液晶显示电路、电压测量电路、电流测量电路、拉力测量电路、SD卡电路以及电源模块，红外光电开关位于测试仪机架的侧面并且位于螺旋桨的下方，红外光电开关的信号输出端与主控芯片的输入端口相连，拉力传感器设置在测试仪机架和测试仪底座中间，拉力传感器的信号输出端与拉力测量电路的输入端口相连，电流表分流器位于测试仪底座的上方，电流表分流器的信号输出端与电流测量电路的输入端口相连，SD卡座安装在测试仪机架上，显示屏安装在SD卡座上，控制器通过信号线分别与拉力传感器、电流表分流器和红外光电开关相连。

【技术特征摘要】
1.一种多旋翼无人机的多功能动力系统分析仪，其特征在于，包括红外光电开关、显示屏、测试仪机架、测试仪底座、拉力传感器、电流表分流器和控制器，所述控制器包括主控芯片、液晶显示电路、电压测量电路、电流测量电路、拉力测量电路、SD卡电路以及电源模块，红外光电开关位于测试仪机架的侧面并且位于螺旋桨的下方，红外光电开关的信号输出端与主控芯片的输入端口相连，拉力传感器设置在测试仪机架和测试仪底座中间，拉力传感器的信号输出端与拉力测量电路的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安标，杜德虎，汤柏楼，
申请(专利权)人：东莞市瑞科五金塑胶制品有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44