CN105258721A - 一种球状检测装置及电机的驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种球状检测装置及电机驱动方法。其中，球状检测装置在运行时，会获取电机的共振频率范围，然后调整电机的旋转速度，使得电机的工作频率处于共振频率范围内，并生成频率与工作频率相等的脉冲宽度调制PWM波，最后根据PWM波来控制电机的供电状态。通过本发明实施例，电机的工作频率处于共振频率范围内时，电机处于共振状态，能够产生较大的动力，同时所消耗的电能较少，有效的降低了电机在为球状检测装置提供较大动力时的电能消耗。

Description

一种球状检测装置及电机的驱动方法

技术领域

本发明涉及应急救援领域，具体涉及一种球状检测装置及电机的驱动方法。

背景技术

目前，球状检测装置在如危险气体的检测、管道内部受损状况的检测等方面有了很好的应用。球状检测装置通常是由内部的电机通过不断地转动为其提供的动力的。电机在转动过程中，转速越大，工作频率也越大，电机所能提供的动力就越大，但外部需要为电机提供的电能也就越大。如果球状检测装置需要较大的动力，那么电机消耗的电能就会很大。因此，如何减少电机在为球状检测装置提供较大动力时的电能消耗已成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例公开了一种球状检测装置及电机的驱动方法，能够有效地降低电机在为球状检测装置提供较大动力时的电能消耗。

本发明实施例公开了一种球状检测装置，包括：

获取模块，用于获取所述球状检测装置中电机的共振频率范围；

调整模块，用于调整所述电机的旋转速度，使得所述电机的工作频率处于所述共振频率范围内；

处理模块，用于生成频率与所述工作频率相匹配的脉冲宽度调制PWM波；

控制模块，用于根据所述PWM波控制所述电机的供电状态。

作为一种可行的实施方式，所述装置还包括：

检测模块，用于在所述获取模块获取所述球状检测装置中电机的共振频率范围之后，检测所述电机的当前工作频率；

判断模块，用于判断所述当前工作频率是否在所述共振频率范围内，若否，则触发所述调整模块执行所述调整所述电机的旋转速度，使得所述电机的工作频率处于所述共振频率范围内的操作。

作为另一种可行的实施方式，所述调整模块包括调整子模块、检测子模块、判断子模块以及控制子模块，其中：

所述调整子模块，用于当所述当前工作频率小于所述共振频率范围的最小值时，将所述电机当前的旋转速度增大至第一旋转速度；

所述检测子模块，用于检测所述电机以所述第一旋转速度旋转时对应的第一工作频率；

所述判断子模块，用于判断所述第一工作频率是否在所述共振频率范围内；

所述控制子模块，用于在所述判断子模块判断出所述第一工作频率在所述共振频率范围内时，控制所述电机以所述第一旋转速度进行旋转；

所述调整子模块，还用于当所述当前工作频率大于所述共振频率范围的最大值时，将所述电机当前的旋转速度减小至第二旋转速度；

所述检测子模块，还用于检测所述电机以所述第二旋转所述旋转时对应的第二工作频率；

所述判断子模块，还用于判断所述第二工作频率是否在所述共振频率范围内；

所述控制子模块，还用于在所述判断子模块判断出所述第二工作频率在所述共振频率范围内时，控制所述电机以所述第二旋转速度进行旋转。

作为又一种可行的实施方式，所述控制模块根据所述PWM波控制所述电机的供电状态的具体方式为：

当所述PWM波为高电平时，开启供电通道为所述电机提供电能；

当所述PWM波为低电平时，关闭所述供电通道。

相应的，本发明实施例公开了一种电机的驱动方法，包括：

获取所述球状检测装置中电机的共振频率范围；

调整所述电机的旋转速度，使得所述电机的工作频率处于所述共振频率范围内；

生成频率与所述工作频率相匹配的PWM波；

根据所述PWM波控制所述电机的供电状态。

作为一种可行的实施方式，所述获取所述球状检测装置中电机的共振频率范围之后，包括：

检测所述电机的当前工作频率；

判断所述当前工作频率是否在所述共振频率范围内，若否，则执行所述调整所述电机的旋转速度，使得所述电机的工作频率处于所述共振频率范围内的步骤。

作为另一种可行的实施方式，所述调整所述电机的旋转速度，使得所述电机的工作频率处于所述共振频率范围内，包括：

当所述当前工作频率小于所述共振频率范围的最小值时，将所述电机当前的旋转速度增大至第一旋转速度；

检测所述电机以所述第一旋转速度旋转时对应的第一工作频率，并判断所述第一工作频率是否在所述共振频率范围内；

若所述第一工作频率在所述共振频率范围内，则控制所述电机以所述第一旋转速度进行旋转；

当所述当前工作频率大于所述共振频率范围的最大值时，将所述电机当前的旋转速度减小至第二旋转速度；

检测所述电机以所述第二旋转所述旋转时对应的第二工作频率，并判断所述第二工作频率是否在所述共振频率范围内；

若所述第二工作频率在所述共振频率范围内，则控制所述电机以所述第二旋转速度进行旋转。

作为又一种可行的实施方式，所述根据所述PWM波控制所述电机的供电状态，包括：

当所述PWM波为高电平时，开启供电通道为所述电机提供电能；

当所述PWM波为低电平时，关闭所述供电通道。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例中，球状检测装置在运行时，会获取电机的共振频率范围，然后调整电机的旋转速度，使得电机的工作频率处于共振频率范围内，并生成频率与工作频率相等的脉冲宽度调制PWM波，最后根据PWM波来控制电机的供电状态。通过本发明实施例，电机的工作频率处于共振频率范围内时，电机处于共振状态，能够产生较大的动力，同时所消耗的电能较少，有效的降低了电机在为球状检测装置提供较大动力时的电能消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种球状传感装置的结构示意图；

图2是本发明实施例公开的另一种球状传感装置的结构示意图；

图3是本发明实施例公开的一种电机的驱动方法的流程示意图；

图4是本发明实施例公开的另一种电机的驱动方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种球状检测装置及电机的驱动方法，能够有效地降低电机在为球状检测装置提供较大动力时的电能消耗。以下分别进行详细说明。

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种球状检测装置的结构示意图。如图1所示，该球状检测装置100可以包括以下模块：

获取模块101，用于获取球状检测装置100中电机的共振频率范围。

本发明实施例中，该球状检测装置100的形状为球形，可以在管道内壁或外部或者普通地面上以滚动的方式运动。该球状检测装置可以控制自身的运动速度、方向、距离以及运动轨迹。球状检测装置100内部配置有电机，球状检测装置100的运动是由内部电机不断转动为其提供动力的。电机俗称“马达”，指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是利用电能转化为机械能，从而产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。电机的按用途可以划分为驱动用电机和控制用电机，控制用电机又可以分为步进电机和伺服电机等，本发明实施例以步进电机为例进行展开说明。

本发明实施例中，步进电机的转动会给球状检测装置100提供动力，以使球状检测装置100能够在地面或管道内壁等地方以滚动的方式运动。步进电机的共振频率为一个区间段，如果步进电机的工作时的工作频率在共振频率范围内，那么步进电机就处于共振状态。

因此，该球状检测装置100在滚动过程中，获取模块101首先需要获取其内部配置的电机的共振频率范围。该电机的共振频率范围可以是该电机内部写入的一组参数，也可以是通过读取该电机的型号，根据型号查找到对应的共振频率范围，本发明实施例不做限定。

作为一种可行的实施方式，获取模块101获取球状检测装置100中电机的共振频率范围的具体方式可以为：

把一定频率的电压加到电机的两相上从而以一定频率实施强制振动运转的阶段；

判断上述强制振动是否持续了一定时间，如持续了一定时间就终止输入到共振电机的电源，实施自由减弱运转的阶段；

测定出上述自由减弱运转初期的周期从而检测出最佳共振频率的阶段；

上述最佳共振频率的电压加到共振电机的两相上而运转系统的阶段。

具体的，获取模块101可以是通过将不同频率的电机加到电机的两相上，从而通过判断电机是否持续振动一段时间来判断电机是否处于共振状态，从而检测出该电机的共振频率范围。

调整模块102，用于调整该电机的旋转速度，使得该电机的工作频率处于该共振频率范围内。

本发明实施例中，当获取模块101获取到电机的共振频率范围之后，调整模块102就会调整该电机的旋转速度，从而使该电机的工作频率处于该共振频率范围内，以使该电机在共振状态下工作。

需要说明的是，电机的旋转速度与其工作频率相关，其旋转速度越大，电机的工作频率也越大。因此，调整模块102可以通过调整电机的旋转速度来调整电机的工作频率。

处理模块103，用于生成频率与该工作频率相匹配的脉冲宽度调制PWM波。

本发明实施例中，当调整模块102根据调整电机的旋转速度使得电机的工作频率处于其共振频率范围内时，处理模块103就可以根据电机的工作频率，生成与工作频率相匹配的PWM波。该PWM波的频率可以是与电机的工作频率相等，也可以是与电机的工作频率呈线性关系，还可以具有其他关系，本发明实施例不做限定。

PWM就是脉冲宽度调制，也就是占空比可变的脉冲波形。PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

电流跟踪型PWM变流电路就是对变流电路采用电流跟踪控制。也就是，不用信号波对载波进行调制，而是把希望输出的电流作为指令信号，把实际电流作为反馈信号，通过二者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率器件的通断，使实际的输出跟踪电流的变化。

控制模块104，用于根据该PWM波控制该电机的供电状态。

本发明实施例中，在处理模块103生成频率与该电机的工作频率相匹配的PWM波后，控制模块104就可以根据该PWM波控制该电机的供电状态，也就是控制给该电机提供电流或电压的开关状态。

具体实现中，控制模块104根据该PWM波控制该电机的供电状态的具体方式可以为：

当该PWM波为高电平时，开启供电通道为该电机提供电能；

当该PWM波为低电平时，关闭该供电通道。

具体的，当PWM波处于高电平状态时，控制模块104就开启为该电机提供电能的供电通道，而当PWM波处于低电平状态时，控制模块104就关闭为该电机提供电能的供电通道。也就是说，当PWM波为高电平时，为该电机供电，当PWM波为低电平时，不为该电机供电。

本发明实施例中，由于电机在共振状态下工作时，能够产生较大的机械能，而此时所需的电能也会减小，因此，可以在一定程度上降低球状检测装置100的系统功耗，实现球状检测装置的节能。

可见，在图1所描述的球状检测装置中，球状检测装置在运行时，会获取电机的共振频率范围，然后调整电机的旋转速度，使得电机的工作频率处于共振频率范围内，并生成频率与工作频率相等的脉冲宽度调制PWM波，最后根据PWM波来控制电机的供电状态。通过本发明实施例，电机的工作频率处于共振频率范围内时，电机处于共振状态，能够产生较大的动力，同时所消耗的电能较少，有效的降低了电机在为球状检测装置提供较大动力时的电能消耗。

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种球状检测装置的结构示意图。其中，图2所示的球状检测装置100是在图1所示的球状检测装置100的基础上优化得到的。如图2所示，该球状检测装置100还可以包括以下模块：

检测模块105，用于在上述获取模块101获取球状检测装置100中电机的共振频率范围之后，检测该电机的当前工作频率。

本发明实施例中，在获取模块101获取到该球状检测装置100中电机的共振频率范围之后，检测模块105可以检测该电机的当前工作频率。具体的可以是在球状检测装置100内部配置振动频率检测仪，通过振动频率检测仪来检测该电机的工作频率，也可以是通过电机本身自带的电机驱动芯片检测该电机的工作频率，本发明实施例不做限定。

判断模块106，用于判断上述检测模块105检测的当前工作频率是否在该共振频率范围内。

本发明实施例中，当检测模块105检测到该电机的当前工作频率时，判断模块106可以进一步判断该电机的当前工作频率是否处于获取模块101获取的共振频率范围内。如果该当前工作频率在该共振频率范围内，就表明该电机当前处于共振状态，因此，该球状检测装置100不做任何操作；如果该当前工作频率不在该共振频率范围内，那么该调整模块102就可以通过该当前工作频率来调整电机的旋转速度。

作为一种可行的实施方式，上述调整模块102可以包括调整子模块1021、检测子模块1022、判断子模块1023以及控制子模块1024，其中：

调整子模块1021，用于当上述判断模块106判断出当前工作频率小于该共振频率范围的最小值时，将该电机当前的旋转速度增大至第一旋转速度。

检测子模块1022，用于检测该电机以该第一旋转速度旋转时对应的第一工作频率。

判断子模块1023，用于判断该第一工作频率是否在该共振频率范围内。

控制子模块1024，用于在上述判断子模块1023判断出该第一工作频率在该共振频率范围内时，控制该电机以该第一旋转速度进行旋转。

调整子模块1021，还用于当上述判断模块106判断出当前工作频率大于该共振频率范围的最大值时，将该电机当前的旋转速度减小至第二旋转速度。

检测子模块1022，还用于检测该电机以该第二旋转速度旋转时对应的第二工作频率。

判断子模块1023，还用于判断该第二工作频率是否在该共振频率范围内。

控制子模块1024，还用于在上述判断子模块1023判断出该第二工作频率在该共振频率范围内时，控制该电机以该第二旋转速度进行旋转。

具体实现中，当判断模块106判断出该当前工作频率小于该共振频率范围的最小值时，调整子模块1021需要将该电机当前的旋转速度增大，在增大旋转速度过程中，检测模块105会实时检测该电机的工作频率。当调整子模块1021将该电机当前的旋转速度增大至第一旋转速度时，检测子模块1022会检测该电机以该第一旋转速度进行旋转时对应的第一工作频率。当判断子模块1023判断出该第一工作频率处于共振频率范围内时，控制子模块1024就可以控制该电机以该第一旋转速度进行旋转。

当判断模块106判断出该当前工作频率大于该共振频率范围的最大值时，调整子模块1021需要将该电机当前的旋转速度减小，在减小旋转速度过程中，检测模块105会实时检测该电机的工作频率。当调整子模块1021将该电机当前的旋转速度减小至第二旋转速度时，检测子模块1022会检测该电机以该第二旋转速度进行旋转时对应的第二工作频率。当判断子模块1023判断出该第二工作频率处于共振频率范围内时，控制子模块1024就可以控制该电机以该第二旋转速度进行旋转。

需要说明的是，当球状检测装置100所需的动力较小时，电机共振状态下提供动力可能会过剩，而较小动力下所需的电能比提供共振状态下的电能还要低，所以此时可以按照正常的供电状态给电机提供电能，即并不要求电机在共振状态下工作。

可见，在图2所描述的球状检测装置中，球状检测装置在运行时，会获取电机的共振频率范围，同时检测该电机的当前工作频率，当电机的当前工作频率小于共振频率范围的最小值时，将该电机的旋转速度增大至第一旋转速度，使得电机以第一旋转速度旋转时的第一工作频率处于共振频率范围内，当电机的当前工作频率大于共振频率范围的最大值时，将该电机的旋转速度减小至第二旋转速度，使得电机以第二旋转速度旋转时的第二工作频率处于共振频率范围内，并生成频率与调整后的工作频率相等的PWM波，最后根据PWM波来控制电机的供电状态。通过本发明实施例，电机的工作频率处于共振频率范围内时，电机处于共振状态，能够产生较大的动力，同时所消耗的电能较少，有效的降低了电机在为球状检测装置提供较大动力时的电能消耗。

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种电机的驱动方法的流程示意图。如图3所示，该电机的驱动方法主要应用于球状检测装置，可以包括以下步骤：

S301、球状检测装置获取电机的共振频率范围。

本发明实施例中，该球状检测装置的形状为球形，可以在管道内壁或外部或者普通地面上以滚动的方式运动。该球状检测装置可以控制其的运动速度、方向、距离以及运动轨迹。该球状检测装置可以控制自身的运动速度、方向、距离以及运动轨迹。球状检测装置内部配置有电机，球状检测装置的运动是由内部电机不断转动为其提供动力的。电机俗称“马达”，指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。它的主要作用是利用电能转化为机械能，从而产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。电机的按用途可以划分为驱动用电机和控制用电机，控制用电机又可以分为步进电机和伺服电机等，本发明实施例以步进电机为例进行展开说明。

本发明实施例中，步进电机的转动会给球状检测装置提供动力，以使球状检测装置能够在地面或管道内壁等地方以滚动的方式运动。步进电机的共振频率为一个区间段，如果步进电机的工作时的工作频率在共振频率范围内，那么步进电机就处于共振状态。

因此，该球状检测装置在滚动过程中，首先需要获取其内部配置的电机的共振频率范围。该电机的共振频率范围可以是该电机内部写入的一组参数，也可以是通过读取该电机的型号，根据型号查找到对应的共振频率范围，本发明实施例不做限定。

作为一种可行的实施方式，球状检测装置获取电机的共振频率范围的具体方式可以为：

把一定频率的电压加到电机的两相上从而以一定频率实施强制振动运转的阶段；

判断上述强制振动是否持续了一定时间，如持续了一定时间就终止输入到共振电机的电源，实施自由减弱运转的阶段；

测定出上述自由减弱运转初期的周期从而检测出最佳共振频率的阶段；

上述最佳共振频率的电压加到共振电机的两相上而运转系统的阶段。

具体的，球状检测装置可以是通过将不同频率的电机加到电机的两相上，从而通过判断电机是否持续振动一段时间来判断电机是否处于共振状态，从而检测出该电机的共振频率范围。

S302、该球状检测装置调整该电机的旋转速度，使得该电机的工作频率处于该共振频率范围内。

本发明实施例中，当获取到电机的共振频率范围之后，球状检测装置就会调整该电机的旋转速度，从而使该电机的工作频率处于该共振频率范围内，以使该电机在共振状态下工作。

需要说明的是，电机的旋转速度与其工作频率相关，其旋转速度越大，电机的工作频率也越大。因此，球状检测装置可以通过调整电机的旋转速度来调整电机的工作频率。

S303、该球状检测装置生成频率与该工作频率相匹配的PWM波。

本发明实施例中，当根据调整电机的旋转速度使得电机的工作频率处于其共振频率范围内时，球状检测装置就可以根据电机的工作频率，生成与工作频率相匹配的PWM波。该PWM波的频率可以是与电机的工作频率相等，也可以是与电机的工作频率呈线性关系，还可以具有其他关系，本发明实施例不做限定。

PWM就是脉冲宽度调制，也就是占空比可变的脉冲波形。PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。

电流跟踪型PWM变流电路就是对变流电路采用电流跟踪控制。也就是，不用信号波对载波进行调制，而是把希望输出的电流作为指令信号，把实际电流作为反馈信号，通过二者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率器件的通断，使实际的输出跟踪电流的变化。

S304、该球状检测装置根据该PWM波控制该电机的供电状态。

本发明实施例中，在生成频率与该电机的工作频率相匹配的PWM波后，球状检测装置就可以根据该PWM波控制该电机的供电状态，也就是控制给该电机提供电流或电压的开关状态。

具体实现中，球状检测装置根据该PWM波控制该电机的供电状态的具体方式可以为：

当该PWM波为高电平时，开启供电通道为该电机提供电能；

当该PWM波为低电平时，关闭该供电通道。

具体的，当PWM波处于高电平状态时，球状检测装置就开启为该电机提供电能的供电通道，而当PWM波处于低电平状态时，球状检测装置就关闭为该电机提供电能的供电通道。也就是说，当PWM波为高电平时，为该电机供电，当PWM波为低电平时，不为该电机供电。

本发明实施例中，由于电机在共振状态下工作时，能够产生较大的机械能，而此时所需的电能也会减小，因此，可以在一定程度上降低球状检测装置的系统功耗，实现球状检测装置的节能。

可见，在图3所描述的电机的驱动方法中，球状检测装置在运行时，会获取电机的共振频率范围，然后调整电机的旋转速度，使得电机的工作频率处于共振频率范围内，并生成频率与工作频率相等的脉冲宽度调制PWM波，最后根据PWM波来控制电机的供电状态。通过本发明实施例，电机的工作频率处于共振频率范围内时，电机处于共振状态，能够产生较大的动力，同时所消耗的电能较少，有效的降低了电机在为球状检测装置提供较大动力时的电能消耗。

请参阅图4，图4是本发明实施例公开的另一种电机的驱动方法的流程示意图。如图4所示，该电机驱动方法可以包括以下步骤：

S401、球状检测装置获取电机的共振频率范围。

S402、该球状检测装置检测该电机的当前工作频率。

本发明实施例中，在获取到该球状检测装置中电机的共振频率范围之后，球状检测装置可以检测该电机的当前工作频率。具体的可以是在球状检测装置内部配置振动频率检测仪，通过振动频率检测仪来检测该电机的工作频率，也可以是通过电机本身自带的电机驱动芯片检测该电机的工作频率，本发明实施例不做限定。

S403、该球状检测装置判断该当前工作频率是否在该共振频率范围内，若否，执行步骤S404；若是，结束本流程。

本发明实施例中，当检测到该电机的当前工作频率时，该球状检测装置可以进一步判断该电机的当前工作频率是否处于该共振频率范围内。如果该当前工作频率在该共振频率范围内，就表明该电机当前处于共振状态，因此，该球状检测装置不做任何操作；如果该当前工作频率不在该共振频率范围内，那么该球状检测装置就可以通过该当前工作频率来调整电机的旋转速度。

S404、该球状检测装置调整该电机的旋转速度，使得该电机的工作频率处于该共振频率范围内。

具体实现中，该球状检测装置调整该电机的旋转速度，使得该电机的工作频率处于该共振频率范围内的具体方式可以包括以下步骤：

步骤11)当该当前工作频率小于该共振频率范围的最小值时，将该电机当前的旋转速度增大至第一旋转速度。

步骤12)检测该电机以该第一旋转速度旋转时对应的第一工作频率。

步骤13)判断该第一工作频率是否在该共振频率范围内，若是，执行步骤14；若否，返回执行步骤11。

步骤14)控制该电机以该第一旋转速度进行旋转。

步骤15)当该当前工作频率大于该共振频率范围的最大值时，将该电机当前的旋转速度减小至第二旋转速度。

步骤16)检测该电机以该第二旋转速度旋转时对应的第二工作频率。

步骤17)判断该第二工作频率是否在该共振频率范围内，若是，执行步骤18若否，返回执行步骤15。

步骤18)控制该电机以该第二旋转速度进行旋转。

具体实现中，当判断出该当前工作频率小于该共振频率范围的最小值时，球状检测装置需要将该电机当前的旋转速度增大，在增大旋转速度过程中，球状检测装置会实时检测该电机的工作频率。当将该电机当前的旋转速度增大至第一旋转速度时，球状检测装置会检测该电机以该第一旋转速度进行旋转时对应的第一工作频率。当判断出该第一工作频率处于共振频率范围内时，球状检测装置就可以控制该电机以该第一旋转速度进行旋转。

当判断出该当前工作频率大于该共振频率范围的最大值时，球状检测装置需要将该电机当前的旋转速度减小，在减小旋转速度过程中，球状检测装置会实时检测该电机的工作频率。当将该电机当前的旋转速度减小至第二旋转速度时，球状检测装置会检测该电机以该第二旋转速度进行旋转时对应的第二工作频率。当判断出该第二工作频率处于共振频率范围内时，球状检测装置就可以控制该电机以该第二旋转速度进行旋转。

需要说明的是，当球状检测装置100所需的动力较小时，电机共振状态下提供动力可能会过剩，而较小动力下所需的电能比提供共振状态下的电能还要低，所以此时可以按照正常的供电状态给电机提供电能，即并不要求电机在共振状态下工作。

S405、该球状检测装置生成频率与该工作频率相匹配的PWM波。

S406、该球状检测装置根据该PWM波控制该电机的供电状态，并结束本流程。

可见，在图4所描述的电机的驱动方法中，球状检测装置在运行时，会获取电机的共振频率范围，同时检测该电机的当前工作频率，当电机的当前工作频率小于共振频率范围的最小值时，将该电机的旋转速度增大至第一旋转速度，使得电机以第一旋转速度旋转时的第一工作频率处于共振频率范围内，当电机的当前工作频率大于共振频率范围的最大值时，将该电机的旋转速度减小至第二旋转速度，使得电机以第二旋转速度旋转时的第二工作频率处于共振频率范围内，并生成频率与调整后的工作频率相等的PWM波，最后根据PWM波来控制电机的供电状态。通过本发明实施例，电机的工作频率处于共振频率范围内时，电机处于共振状态，能够产生较大的动力，同时所消耗的电能较少，有效的降低了电机在为球状检测装置提供较大动力时的电能消耗。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例球状检测装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

本发明实施例中所述模块，可以通过通用集成电路，例如CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)，或通过ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，专用集成电路)来实现。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上对本发明实施例公开的一种球状检测装置及电机的驱动方法进行了详细介绍，本文中应用了具体实例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种球状检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取所述球状检测装置中电机的共振频率范围；

调整模块，用于调整所述电机的旋转速度，使得所述电机的工作频率处于所述共振频率范围内；

处理模块，用于生成频率与所述工作频率相匹配的脉冲宽度调制PWM波；

控制模块，用于根据所述PWM波控制所述电机的供电状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

检测模块，用于在所述获取模块获取所述球状检测装置中电机的共振频率范围之后，检测所述电机的当前工作频率；

判断模块，用于判断所述当前工作频率是否在所述共振频率范围内，若否，则触发所述调整模块执行所述调整所述电机的旋转速度，使得所述电机的工作频率处于所述共振频率范围内的操作。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括调整子模块、检测子模块、判断子模块以及控制子模块，其中：

所述调整子模块，用于当所述当前工作频率小于所述共振频率范围的最小值时，将所述电机当前的旋转速度增大至第一旋转速度；

所述检测子模块，用于检测所述电机以所述第一旋转速度旋转时对应的第一工作频率；

所述判断子模块，用于判断所述第一工作频率是否在所述共振频率范围内；

所述控制子模块，用于在所述判断子模块判断出所述第一工作频率在所述共振频率范围内时，控制所述电机以所述第一旋转速度进行旋转；

所述调整子模块，还用于当所述当前工作频率大于所述共振频率范围的最大值时，将所述电机当前的旋转速度减小至第二旋转速度；

所述检测子模块，还用于检测所述电机以所述第二旋转所述旋转时对应的第二工作频率；

所述判断子模块，还用于判断所述第二工作频率是否在所述共振频率范围内；

所述控制子模块，还用于在所述判断子模块判断出所述第二工作频率在所述共振频率范围内时，控制所述电机以所述第二旋转速度进行旋转。

4.根据权利要求1～3任一项所述的装置，其特征在于，所述控制模块根据所述PWM波控制所述电机的供电状态的具体方式为：

当所述PWM波为高电平时，开启供电通道为所述电机提供电能；

当所述PWM波为低电平时，关闭所述供电通道。

5.一种电机的驱动方法，应用于球状检测装置，其特征在于，包括：

获取所述球状检测装置中电机的共振频率范围；

调整所述电机的旋转速度，使得所述电机的工作频率处于所述共振频率范围内；

生成频率与所述工作频率相匹配的PWM波；

根据所述PWM波控制所述电机的供电状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取所述球状检测装置中电机的共振频率范围之后，包括：

检测所述电机的当前工作频率；

判断所述当前工作频率是否在所述共振频率范围内，若否，则执行所述调整所述电机的旋转速度，使得所述电机的工作频率处于所述共振频率范围内的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述调整所述电机的旋转速度，使得所述电机的工作频率处于所述共振频率范围内，包括：

当所述当前工作频率小于所述共振频率范围的最小值时，将所述电机当前的旋转速度增大至第一旋转速度；

检测所述电机以所述第一旋转速度旋转时对应的第一工作频率，并判断所述第一工作频率是否在所述共振频率范围内；

若所述第一工作频率在所述共振频率范围内，则控制所述电机以所述第一旋转速度进行旋转；

当所述当前工作频率大于所述共振频率范围的最大值时，将所述电机当前的旋转速度减小至第二旋转速度；

检测所述电机以所述第二旋转所述旋转时对应的第二工作频率，并判断所述第二工作频率是否在所述共振频率范围内；

若所述第二工作频率在所述共振频率范围内，则控制所述电机以所述第二旋转速度进行旋转。

8.根据权利要求5～7任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述PWM波控制所述电机的供电状态，包括：

当所述PWM波为高电平时，开启供电通道为所述电机提供电能；

当所述PWM波为低电平时，关闭所述供电通道。