[发明专利]非正弦波电磁特性的测量装置

说明书

技术领域

本发明是有关于一种测量装置，特别是指一种非正弦波电磁特性的测量装置。

背景技术

参阅图1及图2，目前业界中对于电磁钢片(即俗称的硅钢片)的电磁特性测试方式，通常是依据美国材料试验协会(ASTM)所订定之标准测试方法来进行，而该测试方式所配合使用的测试系统是利用一讯号产生装置101来产生一正弦波信号，再搭配一线性功率放大器102来对该正弦波信号进行放大，并输入至缠绕有一次侧线圈N1与二次侧线圈N2的待测试电磁钢片103的一次侧线圈N1(见图1)，或是输入至一其内放有待测电磁钢片的标准测试模块200的一次侧线圈N1(例如一25cm Epstein Frame，见图2，因视角关系未显示该电磁钢片)，并在该一次侧线圈N1上形成一激磁电流，此时该一次侧线圈N1即会产生磁场，而藉由该磁场所衍生的磁通即会透过该电磁钢片103于该二次侧线圈N2上产生感应电压，再透过一量测设备300(例如一瓦特计301及一示波器302)来对该激磁电流及该感应电压进行测量与观测，再对测量结果进行分析处理以推算出该电磁钢片103对于正弦波的电磁特性。

由于上述的电磁钢片103常被应用于马达上，而目前业界中大多是采用脉波宽度调变(Pulse-Width Modulation，PWM)的切换技术作为马达驱动讯号的来源，但由于电磁钢片103的电磁性测试是以正弦波来进行，其测试结果并无法提供电磁钢片103在实际应用时其对于PWM波形的电磁反应，而若是直接将PWM技术整合于习知的电磁钢片测试架构中，当PWM波形经由线性功率放大器102放大后，其波形会严重失真，进而完全无法进行对应电流或电压的量测；而若是舍弃习知的测试方式并改用PWM控制讯号来搭配PWM放大器进行测量，唯市面上能够取得的PWM放大器均为针对特定的致动器(大多为特定规格的马达等)所设计，鲜少有特别为测试各种不同规格的电磁钢片103而设计的PWM放大器，进而使测试组件在整合上有着相当的难度。此外，现有的PWM放大器也鲜少有切换模式的选择，其功能性也相对受到限制。

发明内容

因此，本发明的目的，即在提供一种可对电磁钢片进行各种不同的非正弦波电磁特性测试的非正弦波电磁特性测量装置。

于是，本发明的非正弦波电磁特性的测量装置，是配合一待测模块进行非正弦波电磁特性的测量，该待测模块具有至少一电磁钢片，及能够与该电磁钢片产生电磁性反应的一个一次侧线圈与一个二次侧线圈，该测量装置包含：一控制单元、一第一电源单元、一驱动单元、一功率输出单元，及一量测单元。

该控制单元是产生一非正弦波控制讯号并输出。

该第一电源单元是与该控制单元电连接，并产生一直流电压。

该驱动单元是接收该控制单元所输出的非正弦波控制讯号，并对该非正弦波控制讯号进行放大。

该功率输出单元是与该驱动单元、该第一电源单元，及该待测模块的一次侧线圈电连接，且是援引该第一电源单元的直流电压作为电源，并依据经该驱动单元放大的非正弦波控制讯号而对应进行切换导通，以使该一次侧线圈通电并形成一激磁电流，再透过形成于该电磁钢片上的磁通反应而在该二次侧线圈上产生一感应电压。

该量测单元是与该控制单元、功率输出单元，以及该待测模块的一次侧线圈及二次侧线圈电连接，并对该激磁电流及感应电压进行测量，且是将其测量结果回授至该控制单元进行对应的非正弦波电磁特性运算。

本发明的功效在于，利用该控制单元所产生的非正弦波控制讯号，配合该驱动单元的放大并藉由该功率输出单元输至该待测模块以产生电磁反应，再藉由该量测单元进行激磁电流及感应电压的测量并回授至该控制单元，以进行对应的电磁特性运算，且该控制单元可调整其所输出的该非正弦波控制讯号的型态及参数，以配合测量各种不同的电磁钢片的电磁特性。

附图说明

图1是一系统架构示意图，说明习知电磁钢片的测试系统；

图2是一系统架构示意图，说明习知电磁钢片的测试系统配合一标准测试模块(Epstein frame)使用；

图3是一系统架构示意图，说明本发明非正弦波电磁特性的测量装置的较佳实施例与一待测模块的配置情形；

图4是一局部电路图，说明图3中的一驱动单元及一功率输出单元的细部电路组成；

图5是一波形图，说明该较佳实施例的一功率输出单元的各功率开关的开关讯号波形示意；

图6是一波形图，说明图4中对应的功率开关的延迟切换现象；

图7是一波形图，说明该较佳实施例对一50CS470电磁钢片所测得的激磁电流状态；