光電倒置開關研制及可靠性分析

　　圖3 光電倒置開關工作一個周期的波形圖

2 光電倒置開關檢測系統設計

　　2.1 檢測系統的總體結構

　　光電倒置開關的檢測系統是由小功率調速電機、固定光電倒置開關和電路模塊的轉筒以及電路模塊所組成的。圖4 是檢測系統的總體結構框圖，該圖表明了各部分之間的關系。

　　圖4 檢測系統的總體結構框圖

　　當系統裝配好后，接上電源進入低功耗態(tài);在小功率電機的旋轉過程中，當檢測系統的光敏三極管感應到發(fā)光二極管發(fā)出的光時，檢測系統被觸發(fā)，系統開始循環(huán)采樣并把轉換的結果存儲到外部Flash中;當Flash 內的數據達到設計的存儲容量時，系統停止采樣檢測系統進入等待讀出態(tài)。

　　2.2 波形分析程序設計

　　從檢測系統Flash 中讀出的數據可以在上位機中，由VB 6.0 設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，波形單調升或者單調降各一次。

　　由于一個周期內只有一次單調升，于是可以得到這樣一個算法：

　　假設正弦波由n 個點組成，每一個點都有對應正弦波上的一個值發(fā)f(n)。在(-1,1)之間隨意取一個值A，當且僅當f(n)A 時，認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，這個算法也可以應用到檢測系統采集到的數據分析的軟件設計上。由前述的波形理論可知，光電倒置開關工作一個周期的波形，單調升或者單調降只有一次，完全符合上述算法。

　　波形分析程序設計流程圖如圖6 所示。