[发明专利]陀螺电机输出功率稳定度监测方法和装置

说明书

本申请涉及一种陀螺电机输出功率稳定度监测方法和装置。所述方法包括：向功率计发送采样请求，接收功率计根据采样请求采集陀螺仪电机运行时的波形数据，波形数据包括：电参量通道数据和特征值数据，将波形数据存入缓存队列，当达到预先设置的检测时间时，根据单周期时长内的电参量通道数据，得到功率波形曲线，根据单周期时长内的特征数据，计算得到电机的有功功率特征值曲线，根据有功功率特征值曲线的平衡度，监测陀螺电机输出功率的稳定度。采用本方法能够监测陀螺仪电机的输出功率的稳定度。

技术领域

本申请涉及监测技术领域，特别是涉及一种陀螺电机输出功率稳定度监测方法和装置。

背景技术

陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，陀螺仪器最早是用于航海导航，但随着科学技术的发展，它在航空和航天事业中也得到广泛的应用。不仅可以作为指示仪表，而更重要的是它可以作为自动控制系统中的一个敏感元件，即可作为信号传感器。根据需要，陀螺仪器能提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号，以便驾驶员或用自动导航仪来控制飞机、舰船或航天飞机等航行体按一定的航线飞行，而在导弹、卫星运载器或空间探测火箭等航行体的制导中，则直接利用这些信号完成航行体的姿态控制和轨道控制。作为稳定器，陀螺仪器能使列车在单轨上行驶，能减小船舶在风浪中的摇摆，能使安装在飞机或卫星上的照相机相对地面稳定等等。作为精密测试仪器，陀螺仪器能够为地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探以及导弹发射井等提供准确的方位基准。由此可见，陀螺仪器的应用范围是相当广泛的，它在现代化的国防建设和国民经济建设中均占重要的地位。

陀螺电机是陀螺仪的一部分，电机转子就是陀螺仪的飞轮，在高速旋转下构成陀螺仪最本质的物理性质—陀螺效应。陀螺电机在原理上与一般电机没有本质差别，但它的设计，制造精度应服从于陀螺仪的需要。转子的转动惯量比一般普通电机要大，转速高且稳定，电机抗干扰能力强，发热量小，对陀螺转子不产生附加干扰力矩，启动时间短，重复性好，结构简单等。早期的陀螺仪采用的是火药驱动，稳定性和可重复性较差，而且火药燃烧的废物对陀螺的平衡产生较大干扰，使陀螺仪产生漂移。后来采用直流有刷电机，虽然直流有刷电机转速比较容易控制，但直流有刷电机的采用电刷换相，换相过程中会有较大的接触摩擦，还会产生电火花，导致电磁干扰。后来又有人采用交流电机，这种电机虽然去掉了电刷，简化了结构，提高了可靠性和安全性，但是它的转速不好控制，稳定性不高，这在高精度陀螺仪中是不允许的。后来出现了直流无刷电机，到20世纪70年代后，由于电子技术的飞速发展，解决了高控制精度，高可靠性的直流无刷电机不能自启动的难题。因此，高精度，高可靠性，低功耗的直流无刷电机在陀螺仪中得到了广泛应用。

现有不同型号的微型直流无刷电机普遍运行频率在800Hz至2000Hz区间内，由于电机整个组装流程大部分由人工完成，即使采用了标准化器件流程生产也无法保证较高的产品合格率，所以，当生产产家在电机组装完成后，需要根据客户指定的工作运行时长在电机试验工装台上进行跑合并对功率波动稳定度进行测试，如果电机出现输出功率不稳定，跳变等情况，则意味着整个陀螺仪无法正常工作，正因为陀螺仪作为高精度仪器，其容错率非常低，将电机的运行频率换算成周期后，单个周期时长为1.25毫秒到0.5毫秒之间，当电机转子存在摩擦异常或某些故障时，输出功率会在单周期实时波形采样中出现，而常用的功率测量仪器如日本横河WT系列、美国福禄克NORMA系列，但均无法提供这么短刷新时间的测量数据，仅能通过多个周期的实时波形采样值计算其有功功率，这样，单周期的故障数据极其容易被平均后无法识别异常发生在哪些频段，不能准确详实的评定电机的工作状态。给陀螺仪的相关应用产品带来误差和使用隐患。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决陀螺仪电机的输出功率的稳定性无法准确监测问题的陀螺电机输出功率稳定度监测方法和装置。

一种陀螺电机输出功率稳定度监测方法，所述方法包括：

向功率计发送采样请求；