专利名称：风扇转速测试方法
技术领域：
本发明涉及一种风扇转速测试方法。
技术背景电脑已经逐渐普及到军用、民用、商业等各个领域，作为电脑内主板以及CPU可靠度保 证的风扇在电脑内承担着降低CPU温度，利用其旋转时产生的气流，将电脑机箱内的热空气 带走，从而达到降低CPU温度以及主板上关键零件温度的功能。风扇的转速决定风扇制冷的效果，风扇转速越高，风扇气流越大，冷却效果越好。主板可靠度验证部门验证的一个项目就包括风扇转速的测试与验证。我们知道风扇转速以及主板上各主要电压如CPU核心电压 +5V、 +12￥等系统电源都可以透过81( 显示，然而如何确认BIOS显示的转速是准确的，与实 际转速有无差异，现在业界都是采用风扇转速计来进行风扇转速测试，从而验证BIOS显示的 风扇转速与实际转速是否相符，由此来验证主板硬件设计以及软件是否符合要求，由于风扇 转速计价格较贵，而且对于非风扇生产厂家如主板制造厂商来说，没有必要购买专门的转速 计来验证风扇转速。 发明内容鉴于以上，有必要提供一种低成本的风扇转速测试方法，无需增加非风扇生产厂家的附 加成本就可以准确测试风扇的转速。一种风扇转速测试方法，包括以下步骤将风扇和一限流电阻串联连接在直流电源两端 ;将示波器并联连接在限流电阻两端，对限流电阻两端的电压进行采样；根据示波器上得到 的波形计算电压的周期；及根据所述电压的周期计算得到风扇转速。一种风扇转速测试方法，包括以下步骤将风扇、限流电阻和示波器串联连接在直流电 源两端，用示波器对电路中的电流进行采样；根据示波器上得到的波形计算电流的周期；及 根据所述电流的周期计算得到风扇转速。使用此风扇转速测试方法，对于主板制造厂商，无需购买价格高的转速计，只需使用示 波器测试电路中的电压或电流波形，计算周期，即可根据公式计算出风扇的转速。
图l是本发明风扇转速测试方法较佳实施方式的硬件连接示意图。 图2是示波器测试到的波形图。图3是风扇电路工作原理图。
具体实施方式
主板设计与生产厂家均会使用示波器对电路信号进行测量，有鉴于此，本发明风扇转速 测试方法较佳实施方式利用现有的示波器对风扇转速进行测试。首先根据图1所示的连接示意图连接好直流电源10、风扇20、限流电阻40和示波器30。 所述风扇20和所述限流电阻40串联连接在所述直流电源10的两端，所述示波器30并联连接在 所述限流电阻40的两端。再将示波器30调到AC耦合档，滤除直流成分。对电路通电测试，在示波器30上得到限流电阻40两端电压的测试波形，如图2所示，为 一4极体风扇的电压波形图。根据得到的波形计算电压的周期，图2中波形的周期为2*6 = 12ms。最后根据以下公式得到风扇的转速值。转速=60*1000/1 (T代表周期，单位为ms)图2中风扇的转速为60*1000/12 = 5000转/分钟。现以4极体风扇为例说明此方法计算风扇转速的原理。如图3所示，为风扇电路工作原理 图，风扇电路包括一运算电路50，两个线圈L1及L2，三个三极管Q1、 Q2及Q3， 一霍尔元件 60及一磁环70。 一电源端Vcc通过一二极管Dl连接到所述运算电路50的引脚Vcc及所述线圈Ll 及L2的连接节点上，所述线圈L1的另一端连接至所述三极管Q1的集电极，所述三极管Q1的基 极连接至所述运算电路50的引脚A，所述三极管Q1的发射极接地。所述线圈L2的另一端连接 至所述三极管Q2的集电极，所述三极管Q2的基极连接至所述运算电路50的引脚B，所述三极 管Q2的发射极接地。所述运算电路50的弓1脚H+及H-均连接至所述霍尔元件60。所述运算电路 50的引脚Tachl与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的集电极接收风扇转速控制信号 Tach，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的发射极还作为所述风扇控制电路的接地 端GND。所述线圈L1及L2通过各自串联的三极管Q1及Q2轮流通电，形成旋转磁场，带动磁环 70和风扇20的扇叶按确定方向旋转(磁环在扇叶上)。霍尔元件60的作用是感应磁环70相对 于定子绕组的位置，适时的切换引脚A、 B交替工作。通电瞬间，三极管Q1、 Q2由于两者特 性不可能完全相同，必定有一个先导通，假设三极管Q1先导通，三极管Q2截止，那么电源通 过二极管D1，线圈L1，三极管Q1提供电流，线圈L1有交变电流通过，必定会产生磁场，在磁 力矩的作用下使得磁环70和扇叶按驱动方向旋转，由于扇叶的转动，使得扇叶上的磁环70也 在跟随转动，当其转到霍尔元件60的位置时，霍尔元件60的电动势发生变化，极性发生改变 ，所述运算电路50通过引脚H+或H-探测到后，所述运算电路50使得三极管Q1的基极为低电平 而截止，线圈L1无电流通过，同时三极管Q2的基极由低电平变为高电平而导通，那么线圈L2中有电流流过，产生旋转磁场，迫使扇叶继续转动，如此周而复始， 一直循环下去，由上 分析，风扇每旋转一圈，极性会发生两次变化，由于电路使用的电感线圈L1及L2，是感性负 载，电感具有电流不能突变的特性，因此必定会在其两端产生感应电压，也就是我们常说的 纹波电压，因此我们只要测试纹波电压就可以很容易计算风扇的转速。在测试风扇转速时， 所述电源端Vcc与所述直流电源l0的正极连接，所述接地端GND通过所述限流电阻40与直流电 源l0的负极连接。所述示波器30并联连接在所述限流电阻40的两端测试所述限流电阻40两端 的电压。本实施例中在直流电源10和风扇20之间连接所述限流电阻40 ，所述限流电阻40的作用在 于保护风扇20与直流电源10，当风扇20因为异常而短路时，限流电阻40即可以发生作用，同 时限流电阻40还可利用其与风扇20串联的关系，来取得风扇20的电流波形，因为限流电阻 40不改变电压与电流相位，也就是说限流电阻40两端的电压波形与电流波形相位是一致的， 因此只要利用示波器30测得限流电阻40两端的电压波形即可根据此波形算电压周期并进而根 据转速计算公式计算风扇的转速。测试风扇转速时，还可将风扇20、限流电阻40和示波器30串联连接在直流电源10的两端 ，用示波器对电路中的电流进行采样，根据示波器上得到的波形计算电流的周期，仍可根据 公式转速=60*1000/周期，计算得到风扇转速。使用此风扇转速测试方法，对于主板制造厂商，无需购买价格高的转速计，只需使用示 波器测试电路中的电压或电流波形，即可计算出风扇的转速。
权利要求
1. 一种风扇转速测试方法，包括以下步骤将风扇和一限流电阻串联连接在直流电源两端；将示波器并联连接在限流电阻两端，对限流电阻两端的电压进行采样；根据示波器上得到的波形计算电压的周期；及根据所述电压的周期计算得到风扇转速。
2.如权利要求l所述的风扇转速测试方法，其特征在于，测试风扇 转速时，示波器调到AC耦合档。
3.如权利要求l所述的风扇转速测试方法，其特征在于，根据所述 电压的周期计算得到的风扇每分钟转速为60*1000/周期，其中所述周期的单位为毫秒。
4. 一种风扇转速测试方法，包括以下步骤 将风扇、限流电阻和示波器串联连接在直流电源两端，用示波器对电路中的电流进行 采样；根据示波器上得到的波形计算电流的周期；及 根据所述电流的周期计算得到风扇转速。
5.如权利要求4所述的风扇转速测试方法，其特征在于，测试风扇 转速时，示波器调到AC耦合档。
6.如权利要求4所述的风扇转速测试方法，其特征在于，根据所述 电流的周期计算得到的风扇每分钟转速为60*1000/周期，其中所述周期的单位为毫秒。
全文摘要
一种风扇转速测试方法，包括以下步骤将风扇和一限流电阻串联连接在直流电源两端；将示波器并联连接在限流电阻两端，对限流电阻两端的电压进行采样；根据示波器上得到的波形计算电压的周期；及根据所述电压的周期计算得到风扇转速。示波器也可串联在电路中对电流进行采样，根据电流周期也可得到风扇转速。使用此风扇转速测试方法，对于主板制造厂商，无需购买价格高的转速计，只需使用示波器测试电压或电流波形，观察电压或电流周期，即可根据公式计算出风扇的转速。
文档编号G01P3/44GK101266256SQ20071020026
公开日2008年9月17日 申请日期2007年3月13日 优先权日2007年3月13日
发明者熊金良, 樱 陈 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司