一種多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀技術方案

本發明專利技術公開了一種多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀，包括紅外光電開關、顯示屏、測試儀機架、測試儀底座、拉力傳感器、電流表分流器和控制器，所述控制器包括主控芯片、液晶顯示電路、電壓測量電路、電流測量電路、拉力測量電路、SD卡電路以及電源模塊。該裝置可以同時測量機臂的流經電流、電壓、槳葉轉速以及電機?槳產生拉力，以此計算不同槳葉轉速下的電機?槳力效，并將數據儲存在SD卡中，通過電腦直接讀取并分析數據，使無人機正常工作時處于動力機構力效較大情況下，提高無人機的工作效率，為大載重無人機的動力機構研發提供數據支撐。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種工業檢測裝置，具體是一種多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀。
技術介紹
無人機從技術角度可以分為：無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器、無人飛艇和無人傘翼機。無人機可廣泛用于環境監測、農業植保、軍用、航拍、勘測、測繪、警用、城市管理、氣象、電力、搶險救災等領域。隨著無人機的迅速發展，其應用領域越來越廣泛。在大載重量無人研發階段，如水質采樣無人機和機植保無人機，由于其載重量大，電調、電機、槳等動力機構選型變得尤其重要。同種動力機構，在動力機構輸入電壓相同的情況下，槳葉轉速越大其產生的提升力也就越大，但是流經電調、電機的電流也變得很大。流經動力機構電流乘以兩端電壓為動力機構所需功率，動力機構力效即為槳產生的提升力與動力機構之比。產生同種拉力時，動力機構力效越大，所需電池等供能構件提供能量越小，提高無人機效率。目前公知的動力系統分析儀，由拉力測試儀、轉速表和開關電源組成，測試動力機構需要穩定螺旋槳轉速，分別從拉力測試儀讀出拉力，從轉速表讀出槳葉轉速，從開關電源讀出動力系統兩端電壓和流經電流，一方面讀數具有時間差，測試數據不太準確，另一方面需要人工讀取、記錄和分析數據，浪費人力和精力。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀，包括紅外光電開關、顯示屏、測試儀機架、測試儀底座、拉力傳感器、電流表分流器和控制器，所述控制器包括主控芯片、液晶顯示電路、電壓測量電路、電流測量電路、拉力測量電路、SD卡電路以及電源模塊，紅外光電開關位于測試儀機架的側面并且位于螺旋槳的下方，紅外光電開關的信號輸出端與主控芯片的輸入端口相連，拉力傳感器設置在測試儀機架和測試儀底座中間，拉力傳感器的信號輸出端與拉力測量電路的輸入端口相連，電流表分流器位于測試儀底座的上方，電流表分流器的信號輸出端與電流測量電路的輸入端口相連，SD卡座安裝在測試儀機架上，顯示屏安裝在SD卡座上，控制器通過信號線分別與拉力傳感器、電流表分流器和紅外光電開關相連。作為本專利技術進一步的方案：主控芯片包括單片機最小系統電路。作為本專利技術進一步的方案：顯示屏采用TFT液晶顯示屏。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：該裝置可以同時測量機臂的流經電流、電壓、槳葉轉速以及電機-槳產生拉力，以此計算不同槳葉轉速下的電機-槳力效，并將數據儲存在SD卡中，通過電腦直接讀取并分析數據，使無人機正常工作時處于動力機構力效較大情況下，提高無人機的工作效率，為大載重無人機的動力機構研發提供數據支撐。附圖說明圖1為多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀的爆炸圖。圖2為多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀的結構示意圖。圖3為多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀的工作流程圖。其中：1-螺旋槳，2-電機，3-電機托盤，4-SD卡座，5-顯示屏，6-測試儀機架，7-拉力傳感器，8-測試儀底座，9-控制器，10-信號線，11-電流表分流器，12-紅外光電開關。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。請參閱圖1-3，一種多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀，包括紅外光電開關12、顯示屏5、測試儀機架6、測試儀底座8、拉力傳感器7、電流表分流器11和控制器9，所述控制器9包括主控芯片、液晶顯示電路、電壓測量電路、電流測量電路、拉力測量電路、SD卡電路以及電源模塊，紅外光電開關12位于測試儀機架6的側面并且位于螺旋槳1的下方，紅外光電開關12的信號輸出端與主控芯片的輸入端口相連，拉力傳感器7設置在測試儀機架6和測試儀底座8中間，拉力傳感器7的信號輸出端與拉力測量電路的輸入端口相連，電流表分流器11位于測試儀底座8的上方，電流表分流器11的信號輸出端與電流測量電路的輸入端口相連，SD卡座4安裝在測試儀機架6上，顯示屏5安裝在SD卡座4上，控制器9通過信號線10分別與拉力傳感器7、電流表分流器11和紅外光電開關12相連。主控芯片包括單片機最小系統電路。顯示屏5采用TFT液晶顯示屏，電機2通過電機托盤3安裝在測試儀機架6上。本專利技術的工作原理是：將電機2和螺旋槳1分別安裝在電機托盤3的上方，通過控制電調輸入端電平占空比控制電機-槳葉轉速；紅外光電開關12檢測槳葉是否通過紅外開關感應區，然后以高低電平的形式反饋給主控芯片；拉力傳感器7測量動力機構產生的拉力，以模擬量的形式將拉力反饋給拉力測量電路，然后將數據傳遞到主控芯片；電流表分流器11測量流經動力機構的電流，以模擬量的形式反饋給電流測量電路，然后將數據傳遞到主控芯片；電壓測量電路測量電壓，將數據傳遞到主控芯片；主控芯片將測量數據實時處理；SD卡座4用于儲存數據；顯示屏5用于顯示實時測量數據和力效；電源模塊給整個系統供電。程序主循環包含轉速測量子程序、電流測量子程序、電壓測量子程序、拉力測量子程序、數據計算子程序、TFT液晶顯示子程序和SD卡儲存子程序。安裝需要測試無人機動力系統并給動力系統分析儀供電，程序首先進行系統時鐘初始化、串口初始化、延時程序初始化、TFT液晶顯示程序等；其次調用轉速測量子程序測量無人機動力系統螺旋槳的轉速，電流測量子程序測量無人機動力系統流經電流，電壓測量子程序測量無人機動力系統端口電壓、拉力測量子程序測量無人機動力系統拉力和計算子程序計算力效；然后調用TFT液晶顯示子程序顯示機臂流經電流、電壓、槳葉轉速、電機-槳產生拉力以及電機-槳力效；最后將數據保存在SD卡中，并開啟下一次循環。該裝置可以同時測量機臂的流經電流、電壓、槳葉轉速以及電機-槳產生拉力，以此計算不同槳葉轉速下的電機-槳力效，并將數據儲存在SD卡中，通過電腦直接讀取并分析數據，使無人機正常工作時處于動力機構力效較大情況下，提高無人機的工作效率，為大載重無人機的動力機構研發提供數據支撐。上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀，其特征在于，包括紅外光電開關、顯示屏、測試儀機架、測試儀底座、拉力傳感器、電流表分流器和控制器，所述控制器包括主控芯片、液晶顯示電路、電壓測量電路、電流測量電路、拉力測量電路、SD卡電路以及電源模塊，紅外光電開關位于測試儀機架的側面并且位于螺旋槳的下方，紅外光電開關的信號輸出端與主控芯片的輸入端口相連，拉力傳感器設置在測試儀機架和測試儀底座中間，拉力傳感器的信號輸出端與拉力測量電路的輸入端口相連，電流表分流器位于測試儀底座的上方，電流表分流器的信號輸出端與電流測量電路的輸入端口相連，SD卡座安裝在測試儀機架上，顯示屏安裝在SD卡座上，控制器通過信號線分別與拉力傳感器、電流表分流器和紅外光電開關相連。

【技術特征摘要】
1.一種多旋翼無人機的多功能動力系統分析儀，其特征在于，包括紅外光電開關、顯示屏、測試儀機架、測試儀底座、拉力傳感器、電流表分流器和控制器，所述控制器包括主控芯片、液晶顯示電路、電壓測量電路、電流測量電路、拉力測量電路、SD卡電路以及電源模塊，紅外光電開關位于測試儀機架的側面并且位于螺旋槳的下方，紅外光電開關的信號輸出端與主控芯片的輸入端口相連，拉力傳感器設置在測試儀機架和測試儀底座中間，拉力傳感器的信號輸出端與拉力測量電路的輸入端口相連，電流...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王安標，杜德虎，湯柏樓，
申請(專利權)人：東莞市瑞科五金塑膠制品有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44