CN103376751A - 智能功率模块剪脚设备监控装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能功率模块剪脚设备监控装置及方法，该装置包括传感器、信号采集电路和主控芯片，其中，传感器，用于感应IPM经过了剪脚处理，并发送信号；信号采集电路，连接至传感器，用于将来自传感器的信号转换成主控芯片可以处理的信号；主控芯片，连接至信号采集电路，用于根据来自信号采集电路的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数，上述个数用于指示是否需要更换剪脚设备的刀头和/或轨道。本发明通过统计经过剪脚处理的IPM的个数，由统计的个数指示是否需要更换剪脚设备的刀头和/或轨道，从而避免了按周期更换导致的质量隐患或成本浪费问题，更加有效地监控了剪脚设备的使用情况，以便及时更换刀头和/或轨道。
Description
技术领域
本发明涉及自动控制领域，具体而言，涉及一种智能功率模块剪脚设备监控装置及方法。
背景技术
智能功率模块(Intelligent Power Module，简称为IPM)是变频空调控制器外机上的重要器件。由于每种型号的控制器对IPM引脚要求不一样，因此要求供应商统一来料，再使用剪脚设备进行预加工处理。目前关于IPM的剪脚设备，工艺要求设备的刀头和轨道每两个月更换一次。
但是，这种定期更换刀头的方式不可控，不能有效监控到刀头和轨道的实际使用情况。如果更换周期内刀头和轨道使用频次高，易造成刀头和轨道超期服役，IPM剪脚异常，存在严重的质量隐患；如果更换周期内刀头和导轨道使用频次较低，那么更换周期到达时，刀头和轨道未到寿命就被更换，会浪费成本。
发明内容
本发明提供了一种智能功率模块剪脚设备监控装置及方法，以至少解决相关技术中，每两个月更换一次IPM剪脚设备的刀头和轨道，可能由于其使用频率较高导致剪脚处理后的IPM存在质量隐患或者刀头和轨道的寿命未到就被更换，浪费成本的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种智能功率模块剪脚设备监控装置，包括传感器、信号采集电路和主控芯片，其中，传感器，用于感应智能功率模块IPM经过了剪脚处理，并发送信号；信号采集电路，连接至传感器，用于将来自传感器的信号转换成主控芯片可以处理的信号；主控芯片，连接至信号采集电路，用于根据来自信号采集电路的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数，其中，上述个数用于指示是否需要更换对IPM进行剪脚处理的设备的刀头和/或轨道。
优选地，上述装置还包括：报警电路，连接至主控芯片，用于在经过剪脚处理的IPM的个数大于或者等于预先设定的阈值的情况下，产生报警信号。
优选地，上述装置还包括：显示装置，连接至主控芯片，用于实时显示经过剪脚处理的IPM的个数。
优选地，上述装置还包括：通信电路，连接至主控芯片，用于为主控芯片将存储的数据输入到上位机提供通信接口。
优选地，上述装置还包括：按键装置，连接至主控芯片，用于使主控芯片响应按键装置，执行以下至少之一的操作：设置阈值、查看存储的数据、重新计算经过剪脚处理的IPM的个数。
优选地，上述装置还包括：时钟电路，连接至主控芯片，用于为监控装置提供时钟计时。
根据本发明的另一方面，提供了一种智能功率模块剪脚设备监控方法，包括：感应智能功率模块IPM经过了剪脚处理，并发送信号；将信号转换成主控芯片可以处理的信号；根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数，其中，上述个数用于指示是否需要更换对IPM进行剪脚处理的设备的刀头和/或轨道。
优选地，在根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数之后，上述方法还包括：在经过剪脚处理的IPM的个数大于或者等于预先设定的阈值的情况下，产生报警信号。
优选地，在根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数之后，上述方法还包括：实时显示经过剪脚处理的IPM的个数。
优选地，在根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数之后，上述方法还包括：将存储的数据输入到上位机。
本发明实施例中，利用传感器感应IPM经过剪脚处理，发送信号，经过信号采集电路将信号转换成主控芯片可以处理的信号后，由主控芯片根据来自信号采集电路的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数，由上述统计的个数指示是否需要更换剪脚设备的刀头和/或轨道，从而避免了现有技术中存在质量隐患或者浪费成本的问题，更加方便有效地监控了剪脚设备的真实使用情况，以便及时更换刀头和/或轨道，保证IPM剪脚质量的一致性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的结构框图；
图2是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的结构框图一；
图3是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的结构框图二；
图4是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的结构框图三；
图5是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的结构框图四；
图6是根据本发明实施例的智能功率模块剪脚设备监控方法的流程图；
图7是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的具体结构框图；
图8是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的电源模块的电路示意图；
图9是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的信号采集模块的电路示意图；
图10是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的主芯片控制模块的电路示意图；
图11是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的存储电路模块的电路示意图；
图12是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的时钟电路模块的电路示意图；
图13是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的通讯电路模块的电路示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
相关技术中，每两个月更换一次IPM剪脚设备的刀头和轨道，如果更换周期内刀头和轨道使用频次较高，易造成刀头和轨道超期服役，IPM剪脚异常，存在严重的质量隐患；如果更换周期内刀头和导轨道使用频次较低，那么更换周期到达时，刀头和轨道未到寿命就被更换，会浪费成本。基于此，本发明实施例提供了一种智能功率模块剪脚设备监控装置，图1是根据本发明实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的结构框图，如图1所示，该装置包括传感器11、信号采集电路12和主控芯片13。下面对其结构进行详细描述。
传感器11，用于感应IPM经过了剪脚处理，并发送信号；信号采集电路12，连接至传感器11，用于将来自传感器11的信号转换成主控芯片13可以处理的信号；主控芯片13，连接至信号采集电路12，用于根据来自信号采集电路12的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数，其中，上述个数用于指示是否需要更换对IPM进行剪脚处理的设备的刀头和/或轨道。
上述实施例中，利用传感器11(可以是光电传感器，也可以是其他能够感应IPM经过了剪脚处理的传感器)感应IPM经过剪脚处理，发送信号，经过信号采集电路12将信号转换成主控芯片13可以处理的信号后，由主控芯片13根据来自信号采集电路12的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数，由上述统计的个数指示是否需要更换剪脚设备的刀头和/或轨道，从而避免了现有技术中存在质量隐患或者浪费成本的问题，更加方便有效地监控了剪脚设备的真实使用情况，以便及时更换刀头和/或轨道，保证IPM剪脚质量的一致性。
为了使操作人员及时更换刀头和/或轨道，如图2所示，上述监控装置还包括：报警电路14，连接至主控芯片13，用于在经过剪脚处理的IPM的个数大于或者等于预先设定的阈值的情况下，产生报警信号。本优选实施方式中，通过报警信号让操作人员及时得知需要更换刀头和/或轨道。需要说明的是，上述报警信号可以是声报警和/或光报警。
图3是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的结构框图二，如图3所示，上述监控装置还包括：显示装置15，连接至主控芯片13，用于实时显示经过剪脚处理的IPM的个数。以便操作人员随时可以查看经过剪脚处理的IPM的个数。
另外，还可以将存储的数据(例如，每天经过剪脚处理的IPM的个数、上次更换刀头和/或轨道到目前为止的统计的个数总和等)输入到上位机，导入EXECL表格中，供所有人查询。所以，如图4所示，上述监控装置还包括：通信电路16，连接至主控芯片13，用于为主控芯片13将存储的数据输入到上位机提供通信接口。
图5是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的结构框图四，如图5所示，上述监控装置还包括：按键装置17，连接至主控芯片13，用于使主控芯片13响应按键装置，执行以下至少之一的操作：设置阈值、查看存储的数据、重新计算经过剪脚处理的IPM的个数；时钟电路18，连接至主控芯片13，用于为监控装置提供时钟计时。本优选实施例中，通过按键装置17方便操作人员进行操作，时钟电路18为监控装置提供时钟计时，从而可以根据时钟记录每天统计的经过剪脚处理的IPM的个数。
基于上述监控装置，本发明实施例还通过了一种智能功率模块剪脚设备监控方法，图6是根据本发明实施例的智能功率模块剪脚设备监控方法的流程图，如图6所示，包括如下的步骤S602至步骤S606。
步骤S602，感应智能功率模块IPM经过了剪脚处理，并发送信号。
步骤S604，将信号转换成主控芯片可以处理的信号。
步骤S606，根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数，其中，个数用于指示是否需要更换对IPM进行剪脚处理的设备的刀头和/或轨道。
为了使操作人员及时更换刀头和/或轨道，在根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数之后，上述方法还包括：在经过剪脚处理的IPM的个数大于或者等于预先设定的阈值的情况下，产生报警信号。
优选地，在根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数之后，上述方法还包括：实时显示经过剪脚处理的IPM的个数。
另外，还可以将存储的数据输入到上位机，导入EXECL表格中，供所有人查询。所以，在根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数之后，上述方法还包括：将存储的数据输入到上位机。
由上述实施例可知，监控装置自动采集IPM模块通过的个数，并自动统计记录，并分开保存每天的记录数，当IPM模块通过个数超过预设值，产生声和/或光报警提醒操作人员更换刀头。
图7是根据本发明优选实施例的智能功率模块剪脚设备监控装置的具体结构框图，如图7所示，该监控装置由主控制芯片模块(例如PIC18F442系列单片机)全程自动控制各个硬件模块相互协作完成对剪脚设备的监控。
图7中，由电源模块为整个装置供电，传感器感应IPM经过剪脚设备，发送信号给信号采集模块，信号采集模块将接收到的信号转换成主控芯片模块可以处理的信号，然后主控芯片模块根据上述转换后的信号统计经过剪脚设备的IPM的个数。该装置中，可以通过时钟电路模块为整个装置提供时钟计时，利用存储电路模块存储数据。另外，可通过液晶显示模块实时显示统计的经过剪脚设备的IPM的个数，操作人员可以通过按键输入模块进行相关操作(如，设定更换阈值、查看每天的数据等)，操作方便。还可以通过通讯模块将数据输入到电脑中，供人们查询。
在另外一个优选实施例中，结合具体的电路图对上述监控装置进行详细说明。
(1)电源模块：采用5伏特稳压电路，其电路示意图如图8所示，市电220V交流电经过变压器转为交流12V后接入该监控装置，12V交流电压经稳压芯片稳压，给该监控装置提供稳定的供电方式。
(2)传感器：可以采用光电传感器，通过感应光的明暗，确定是否有IPM通过剪脚设备。
(3)信号采集模块：其电路示意图如图9所示，传感器将感应信号提供给信号采集模块，信号采集模块将信号经由光耦芯片隔离转换后输出给主芯片控制模块进行处理。
(4)主芯片控制模块：其电路示意图如图10所示，主芯片可以采用PIC18F442系列单片机，外围配置4MHZ的晶振，为主芯片提供时钟信号。主芯片控制模块接收到信号采集模块的信号后，开始自动计数并且将计数数据保存到存储电路模块中，当数值超过设定的刀头寿命阈值时，主芯片控制模块开始驱动外部电路进行声光报警，提醒操作人员进行处理，操作人员更换刀头和/或轨道后，主芯片控制模块将原始数据保存于存储电路中，然后重新开始计数。
(5)液晶显示模块：采用128*64点阵液晶模块及外围辅助电路，进行实时液晶显示。主芯片控制模块驱动液晶显示模块进行实时显示，操作人员可以通过液晶查看当前的计数数值和历史数据，以及目前的系统时间。
(6)存储电路模块：采用24C02存储芯片及外围辅助电路，拥有256个字节的存储空间提供给主芯片控制模块进行数据写入。其电路示意图如图11所示，主芯片控制模块将数据保存到存储电路中，存储电路存储的数据可随时读取查看。
(7)时钟电路模块：采用pcf8563时钟芯片及外围辅助电路并自带备用冲电电池，断电后任然运行，保证为系统提供准确的时钟计时。其电路示意图如图12所示，主芯片控制模块实时从时钟电路模块读取时钟信息，为系统提供准确的时间。
(8)按键输入模块：按键输入模块接主芯片控制模块，操作人员可以通过按键输入模块设定刀头和/或轨道的寿命阈值和查看每天的计数数据。
(9)通讯电路模块：采用MAX232芯片及外围辅助电路，使用RS232通讯方式，可与电脑进行通讯将存储数据导入电脑。其电路示意图如图13所示，通过通讯电路模块与电脑串口对接后，能将数据导出到电脑的EXECL表中，供所有人通过电脑查阅。
通过上述模块的协作，该监控装置实现了自动监控IPM剪脚设备处理的IPM的个数，并且将信息保存于系统中可以查询；超过设定的阈值后系统自动产生报警信号提醒操作人员更换刀头，减少质量隐患和成本浪费。
综上所述，根据本发明的上述实施例，提供了一种智能功率模块剪脚设备监控装置及方法。本发明实施例中，利用传感器感应IPM经过剪脚处理，发送信号，经过信号采集电路将信号转换成主控芯片可以处理的信号后，由主控芯片根据来自信号采集电路的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数，由上述统计的个数指示是否需要更换剪脚设备的刀头和/或轨道，更加方便有效地监控了剪脚设备的真实使用情况，保证IPM剪脚质量的一致性。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能功率模块剪脚设备监控装置，其特征在于，包括传感器、信号采集电路和主控芯片，其中，
所述传感器，用于感应智能功率模块IPM经过了剪脚处理，并发送信号；
所述信号采集电路，连接至所述传感器，用于将来自所述传感器的信号转换成所述主控芯片可以处理的信号；
所述主控芯片，连接至所述信号采集电路，用于根据来自所述信号采集电路的所述信号统计经过剪脚处理的IPM的个数，其中，所述个数用于指示是否需要更换对所述IPM进行剪脚处理的设备的刀头和/或轨道。
2.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，还包括：报警电路，连接至所述主控芯片，用于在所述经过剪脚处理的IPM的个数大于或者等于预先设定的阈值的情况下，产生报警信号。
3.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，还包括：显示装置，连接至所述主控芯片，用于实时显示经过剪脚处理的IPM的个数。
4.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，还包括：通信电路，连接至所述主控芯片，用于为所述主控芯片将存储的数据输入到上位机提供通信接口。
5.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，还包括：按键装置，连接至所述主控芯片，用于使所述主控芯片响应所述按键装置，执行以下至少之一的操作：设置所述阈值、查看存储的数据、重新计算经过剪脚处理的IPM的个数。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的监控装置，其特征在于，还包括：时钟电路，连接至所述主控芯片，用于为所述监控装置提供时钟计时。
7.一种智能功率模块剪脚设备监控方法，其特征在于包括；
感应智能功率模块IPM经过了剪脚处理，并发送信号；
将所述信号转换成主控芯片可以处理的信号；
根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数，其中，所述个数用于指示是否需要更换对所述IPM进行剪脚处理的设备的刀头和/或轨道。
8.根据权利要求7所述的监控方法，其特征在于，在根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数之后，还包括：在所述经过剪脚处理的IPM的个数大于或者等于预先设定的阈值的情况下，产生报警信号。
9.根据权利要求7所述的监控方法，其特征在于，在根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数之后，还包括：实时显示所述经过剪脚处理的IPM的个数。
10.根据权利要求7所述的监控方法，其特征在于，在根据转换后的信号统计经过剪脚处理的IPM的个数之后，还包括：将存储的数据输入到上位机。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20131030 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |