光電倒置開關(guān)研制及可靠性分析

　　圖3 光電倒置開關(guān)工作一個周期的波形圖

2 光電倒置開關(guān)檢測系統(tǒng)設(shè)計

　　2.1 檢測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

　　光電倒置開關(guān)的檢測系統(tǒng)是由小功率調(diào)速電機、固定光電倒置開關(guān)和電路模塊的轉(zhuǎn)筒以及電路模塊所組成的。圖4 是檢測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖，該圖表明了各部分之間的關(guān)系。

　　圖4 檢測系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖

　　當(dāng)系統(tǒng)裝配好后，接上電源進入低功耗態(tài);在小功率電機的旋轉(zhuǎn)過程中，當(dāng)檢測系統(tǒng)的光敏三極管感應(yīng)到發(fā)光二極管發(fā)出的光時，檢測系統(tǒng)被觸發(fā)，系統(tǒng)開始循環(huán)采樣并把轉(zhuǎn)換的結(jié)果存儲到外部Flash中;當(dāng)Flash 內(nèi)的數(shù)據(jù)達到設(shè)計的存儲容量時，系統(tǒng)停止采樣檢測系統(tǒng)進入等待讀出態(tài)。

　　2.2 波形分析程序設(shè)計

　　從檢測系統(tǒng)Flash 中讀出的數(shù)據(jù)可以在上位機中，由VB 6.0 設(shè)計的軟面板顯示成波形圖，同時對波形做更進一步的處理，判斷每個光電倒置開關(guān)的成功比率，以此檢測其可靠性。

　　由圖5 的正弦波形圖可以看出，在一個周期(-π ，π )內(nèi)，波形單調(diào)升或者單調(diào)降各一次。

　　由于一個周期內(nèi)只有一次單調(diào)升，于是可以得到這樣一個算法：

　　假設(shè)正弦波由n 個點組成，每一個點都有對應(yīng)正弦波上的一個值發(fā)f(n)。在(-1,1)之間隨意取一個值A(chǔ)，當(dāng)且僅當(dāng)f(n)A 時，認(rèn)為此時的波形處于上升階段，算作一個周期，其他的情況全部忽略。這樣，可以判斷在一組正弦波中有多少個周期。

　　圖5 正弦波形圖

　　同理，這個算法也可以應(yīng)用到檢測系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)分析的軟件設(shè)計上。由前述的波形理論可知，光電倒置開關(guān)工作一個周期的波形，單調(diào)升或者單調(diào)降只有一次，完全符合上述算法。

　　波形分析程序設(shè)計流程圖如圖6 所示。