振动器检测方法、系统及电子设备技术方案

本发明专利技术涉及振动器检测技术领域，公开了一种振动器检测方法、系统及电子设备，该方法包括：检测到振动器进入余振状态，获取振动器的余振波形数据；余振波形数据包括多个时间区间的波形数据，时间区间的两端端点处的振幅值为余振波形数据的波峰值和/或波谷值；基于各个时间区间的两端端点处的振幅值确定对应各个时间区间的特征值；基于各个时间区间的特征值确定品质因数。通过采集两个振幅值(波峰值/波谷值)的差值的绝对值作为特征值，在采集特征值的过程中，通过差值相减的方法可以直接消除波峰值/波谷值中的直流分量，进而可以消除后续计算得到的品质因数的误差，确保通过品质因数对振动器性能的检测准确性。数对振动器性能的检测准确性。数对振动器性能的检测准确性。

【技术实现步骤摘要】
振动器检测方法、系统及电子设备


[0001]本专利技术涉及振动器检测
，尤其涉及一种振动器检测方法、系统及电子设备。

技术介绍

[0002]为了提升人机交互体验，触觉反馈模组越来越多地被应用到智能手机、智能手表等电子设备中。触觉反馈模组的核心部件为振动器，例如马达、扬声器等，通过向振动器输入交流信号，将电能转化为动能实现振动，进而达到触觉反馈的效果。
[0003]目前，可以通过振动器的余振反向电动势的波峰值和频率确定振动器的品质因数Q，通过品质因数Q可以对振动器性能进行检测，如振动器有效工作范围等。但是，由于余振反向电动势中会存在直流分量，导致波峰值出现偏差，进而导致对振动器的检测不准确。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种振动器检测方法、系统及电子设备。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种振动器检测方法，包括：检测到振动器进入余振状态，获取振动器的余振波形数据；其中，余振波形数据包括多个时间区间的波形数据，时间区间的两端端点处的振幅值为余振波形数据的波峰值和/或波谷值；基于各个时间区间的两端端点处的振幅值确定对应各个时间区间的特征值；基于各个时间区间的特征值确定振动器的品质因数。
[0006]在本申请实施例中，由于在获取振动器的余振波形数据过程中，余振波形数据会存在直流分量，即余振波形数据的振幅值会存在误差。本申请通过时间区间两端端点处的振幅值获取特征值，即通过两个振幅值相互抵消，以消除由于直流分量导致振幅值中的误差，从而使得获取得到的特征值无误差，通过无误差的特征值确定振动器的品质因数，确保品质因数无误差，确保通过品质因数对振动器检测的准确性。
[0007]在上述第一方面的一种可能的实现中，上述基于各个时间区间的两端端点处的振幅值确定对应各个时间区间的特征值，包括：基于时间区间的两端端点处的振幅值的差值确定对应时间区间的特征值。
[0008]在本申请实施例中，由于时间区间两端端点处的振幅值均存在误差且误差的误差值相同，可以通过两个振幅值相减的方式以消除振幅值中由于直流分量引起的误差。
[0009]在上述第一方面的一种可能的实现中，上述基于各个时间区间的特征值确定振动器的品质因数，包括：基于相邻两个时间区间的特征值的比值确定振动器的品质因数。
[0010]在本申请实施例中，品质因数与余振波形数据中振幅值的变化程度相关，即通过相邻两个时间区间特征值的比值可以表示余振波形数据中振幅值的变化程度，且由于该特征值无误差，可以确保得到的品质因数也无误差。
[0011]在上述第一方面的一种可能的实现中，上述基于相邻两个时间区间的特征值的比值确定振动器的品质因数，包括：基于相邻两个时间区间的特征值的比值确定振动器的阻
尼比；基于阻尼比确定振动器的品质因数。
[0012]在上述第一方面的一种可能的实现中，上述振幅值通过以下第一公式确定：
[0013][0014]在第一公式中，n为大于0的正整数，P
n
为余振波形数据的第n个振幅值，Bl为振动器的磁力系数，A为常系数，w
n
为振动器无阻尼系统的频率，w
d
为振动器有阻尼系统的频率，ζ为振动器的阻尼比，cos为余弦函数，(n
‑
1)π
‑
θ为余弦函数的初始相位，为余弦函数的变化相位，offset为振动器的直流偏置电压。
[0015]在上述第一方面的一种可能的实现中，上述品质因数通过以下第二公式确定
[0016][0017]在第二公式中，Q为振动器的品质因数，ζ为振动器的阻尼比。
[0018]在上述第一方面的一种可能的实现中，对应振动器的阻尼比包括多个；上述方法还包括：通过最小二乘法确定出多个振动器的阻尼比中的目标阻尼比。
[0019]在本申请实施例中，通过最小二乘法可以从多个阻尼比确定出最优阻尼比，即目标阻尼比。通过最优阻尼比确定品质因数，可以提高品质因数的准确性，进而提高通过品质因数对振动器检测的准确性。
[0020]在上述第一方面的一种可能的实现中，上述余振波形数据包括以下数据的至少一种：振动器的振动位移的波形数据、振动器的加速度的波形数据、振动器的速度的波形数据及振动器的反向电动势的波形数据。
[0021]在上述第一方面的一种可能的实现中，上述检测到振动器进入余振状态，包括：对振动器施加激励信号，使得振动器的波形数据的振幅变化呈周期性变化；停止对振动器施加激励信号，振动器进入余振状态。
[0022]第二方面，本专利技术实施例提供了一种振动器检测系统，包括：激励模块，用于对振动器施加激励信号，以及停止对振动器施加激励信号；检测模块，用于对振动器进入余振状态进行检测；确定模块，用于根据振动器的余振波形数据的各个时间区间的两端端点处的振幅值的差值确定对应各个时间区间的特征值，并基于相邻两个时间区间的特征值的比值确定振动器的品质因数。
[0023]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括该电子设备包括：存储器，用于存储由电子设备的一个或多个处理器执行的指令；以及处理器，是电子设备的处理器之一，用于执行存储器中存储的指令以实现上述第一方面及上述第一方面的各种可能实现提供的任意一种振动器检测方法。
附图说明
[0024]图1示出了振动器的反向电动势的一种波形示意图；
[0025]图2A示出了振动器的直流偏置电压的一种波形示意图；
[0026]图2B示出了振动器的直流偏置电压的另一种波形示意图；
[0027]图3示出了一种振动器检测方法的步骤流程图；
[0028]图4示出了一种振动器检测系统的模块图。
具体实施方式
[0029]本专利技术的说明性实施例包括但不限于一种振动器检测方法、系统及电子设备。
[0030]下面结合附图1至4对本专利技术的技术方案进行介绍。
[0031]图1示出了振动器的反向电动势的一种波形示意图。如图1所示，通过向振动器输入激励驱动信号，使得振动器可以根据该激励驱动信号进行振动。当振动器的振动达到稳定状态后，如当振动器的振动波形的振幅变化呈周期性变化后(如图1垂直虚线左侧的激励驱动部分)，停止向振动器输入驱动信号，振动器会由于弹簧结构的惯性继续振动，且该继续振动的振幅呈逐渐减小状态(如图1垂直虚线右侧的余振部分)，将停止输入驱动信号后振动器的振动称为余振。
[0032]在一些实施例中，通过采集振动器的余振反向电动势的波峰值可以确定该振动器的阻尼比，进而计算出该振动器的品质因数Q，通过品质因数Q对振动器性能进行评估。如通过品质因数Q和振动器谐振频率，可以确定该振动器的有效工作范围。如f0表示振动器得谐振频率，Δf表示振动器的有效工作范围。可以理解，Q越大，振动器工作范围越小，如品质因数Q＝10，f0＝170Hz，则对应该振动器系统的3dB带宽为[153Hz,187Hz]。
[0033]以下以马达作为振动器的一种示例，对品质因数Q的计算过程进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动器检测方法，其特征在于，包括：检测到所述振动器进入余振状态，获取所述振动器的余振波形数据；其中，所述余振波形数据包括多个时间区间的波形数据，所述时间区间的两端端点处的振幅值为所述余振波形数据的波峰值和/或波谷值；基于各个所述时间区间的两端端点处的振幅值确定对应各个所述时间区间的特征值；基于所述各个所述时间区间的特征值确定所述振动器的品质因数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各个所述时间区间的两端端点处的振幅值确定对应各个所述时间区间的特征值，包括：基于所述时间区间的两端端点处的振幅值的差值确定对应所述时间区间的特征值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述各个所述时间区间的特征值确定所述振动器的品质因数，包括：基于相邻两个所述时间区间的特征值的比值确定所述振动器的品质因数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于相邻两个所述时间区间的特征值的比值确定所述振动器的品质因数，包括：基于相邻两个所述时间区间的特征值的比值确定所述振动器的阻尼比；基于所述阻尼比确定所述振动器的品质因数。5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述振幅值通过以下第一公式确定：在所述第一公式中，n为大于0的正整数，P
n
为所述余振波形数据的第n个所述振幅值，Bl为所述振动器的磁力系数，A为常系数，w
n
为所述振动器无阻尼系统的频率，w
d
为所述振动器有阻尼系统的频率，ζ为所述振动器的阻尼比，cos为余弦函数，(n
‑
1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光伟，孟志俊，虞培良，江斌，
申请(专利权)人：上海艾为电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：