便携式液压比例换向阀测试仪的制作方法

本发明属于液压比例换向阀领域，涉及4wre型液压比例换向阀，尤其是一种便携式液压比例换向阀测试仪。

背景技术：

在现代工业、冶金及机械制造行业，4wre型液压比例换向阀应用广泛，该类型的阀阀芯带有位移传感器，需要专用的与之配套的电气放大板才能驱动；一旦电气放大板驱动部分、阀芯位移反馈部分或液压阀本体出现故障，很难判断故障点；针对这一特点，本发明结合大量现场故障判断过程的经验，可对4wre型液压比例换向阀进行故障判断和性能测试。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种使用灵活、携带方便的4wre型便携式液压比例换向阀测试仪，可快速判断在线生产和离线检修的4wre型液压比例换向阀故障，并对其进行性能测试。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种便携式液压比例换向阀测试仪，包括外壳、0-3a脉宽调制输出接口、阀芯位移解码接口、显示与控制单元及电路板，在电路板上安装可充电锂电池、电源转换模块、中央处理单元、0-3a脉宽调制输出单元、阀芯位移解码单元；中央处理单元分别与0-3a脉宽调制输出单元、阀芯位移解码单元i/o连接，0-3a脉宽调制输出单元与0-3a脉宽调制输出接口i/o连接，阀芯位移解码单元与阀芯位移解码接口i/o连接，中央处理单元输出连接显示与控制单元，可充电锂电池通过电源转换模块与中央处理单元连接，可充电锂电池还分别连接阀芯位移解码接口及0-3a脉宽调制输出接口。

而且，所述的0-3a脉宽调制输出单元包括中央处理芯片u1及模拟放大器芯片u4，u1产生2路占空比可调的脉宽调制信号，第一路连接分压电阻r5、r6；第二路连接分压电阻r8、r9；模拟放大器芯片u4内部有4组放大器，分别为u4:a、u4:b、u4:c、u4:d，电阻r5连接u4:d的输入口，u4:d、u5:a与功率放大场效应管q1及取样电阻r4组成0-3a的恒流源，在比例阀线圈rla上产生0-3a稳定的脉宽调制信号；电阻r8连接u4:c的输入口，u4:c、u4:b与功率放大场效应管q2及取样电阻r7组成0-3a的恒流源，换向后在比例阀线圈rlb上产生0-3a稳定的脉宽调制信号。

而且，所述的阀芯位移解码单元包括依次连接的5khz正弦波震荡电路模块、同步脉冲模块、解码电路模块及转换电路模块。

而且，所述0-3a脉宽调制输出接口采用5芯航空插头，所述阀芯位移解码接口采用4芯航空插头。

而且，所述的可充电锂电池采用24v3000ma/h可充锂电池组，带充电和过流保护电路，同时配备限压25.2v的恒流充电器。

而且，所述的显示与控制单元采用串口触摸屏，通过串口与中央处理单元通信。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明通过0-3a脉宽调制输出单元可输出0-3a脉宽调制驱动电流，直接控制比例换向阀，同时本发明产生的5khz正弦波作用在阀芯位移传感器的初级线圈，通过对阀芯位移传感器的次级线圈解码，将阀芯位移的准确位置以0-±10v的形式，发送给中央处理单元并在屏幕上以仪表或曲线的形式显示出来，一目了然。

2、本发明自带电源，使用灵活携带方便，采用先进的触摸屏技术，全中文显示且内置说明书，操作简单，通俗易懂，一学就会。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的电路连接框图；

图3为0-3a脉宽调制输出单元的电路连接图；

图4为阀芯位移解码单元的电路连接框图；

图5为本发明的使用连接图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种4wre型便携式液压比例换向阀测试仪，包括外壳7、0-3a脉宽调制输出接口3、阀芯位移解码接口5、显示与控制单元4和电路板1，在电路板上安装可充电锂电池8、电源转换模块9、中央处理单元(cpu)10、0-3a脉宽调制输出单元2、阀芯位移解码单元6；如图1所示。中央处理单元分别与0-3a脉宽调制输出单元、阀芯位移解码单元i/o连接，0-3a脉宽调制输出单元与0-3a脉宽调制输出接口i/o连接，阀芯位移解码单元与阀芯位移解码接口i/o连接。中央处理单元输出连接显示与控制单元。可充电锂电池组通过电源转换模块与中央处理单元连接，为中央处理单元供电。同时，可充电锂电池还分别连接阀芯位移解码接口及0-3a脉宽调制输出接口，通过接口为待测4wre型液压比例换向阀及位移传感器供电。如图2所示。

所述0-3a脉宽调制输出接口采用5芯航空插头，所述阀芯位移解码接口采用4芯航空插 头。

中央处理单元(cpu)采用国产stc单片机，单片机内部的pca用来输出脉宽调制(pwm)信号，单片机的模拟量输入端口用来处理阀芯位移解码单元的数据。

0-3a脉宽调制输出单元包括中央处理芯片u1及模拟放大器芯片u4，u1产生2路占空比可调的脉宽调制信号(pwm)，第一路信号pca2连接分压电阻r5、r6，r5、r6将信号限制在0-0.3v；第二路信号pca1连接分压电阻r8、r9，r8、r9将信号限制在0-0.3v；模拟放大器芯片u4内部有4组放大器，分别为u4:a、u4:b、u4:c、u4:d，电阻r5连接u4:d的输入口，u4:d、u5:a与功率放大场效应管q1及取样电阻r4组成0-3a的恒流源，在比例阀线圈rla上产生0-3a稳定的脉宽调制信号；电阻r8连接u4:c的输入口，u4:c、u4:b与功率放大场效应管q2及取样电阻r7组成0-3a的恒流源，换向后在比例阀线圈rlb上产生0-3a稳定的脉宽调制信号；如图3所示。

阀芯位移解码单元包括依次连接的5khz正弦波震荡电路模块、同步脉冲模块、解码电路模块及转换电路模块，5khz正弦波作用在阀芯位移反馈线圈的初级，同时产生同步脉冲；同步脉冲控制解码电路将阀芯实际的位移解码，输出±10v的信号通过转换电路转换成0-5v，给中央处理单元计算处理，并将实际位置信号在屏幕上显示出来；如图4所示。其工作原理为：当阀芯不换向时，阀芯的位移铁芯位置在阀芯位移反馈线圈次级的中间位置，次级线圈上产生大小和幅度相同的正弦波，这样次级线圈输出端的相对电位为零，解码电路输出0v；一旦换向阀有位移，阀芯的位移铁芯偏离中心位置，次级线圈上产生大小和幅度不相同的正弦波，解码电路通过相位和幅度解码出相对应的0至正10v或0至负10v的对应信号。

可充电锂电池采用24v3000ma/h可充锂电池组，带充电和过流保护电路，同时配备限压25.2v的恒流充电器，确保使用者的安全。

显示与控制单元采用串口触摸屏，通过串口与中央处理单元通信，同时将中央处理单元的各种信息及时显示出来，是纯中文的人机界面。

外壳采用铝合金型材，耐油、消除电磁干扰，适用工业、冶金及制造行业等环境。外接口全部采用防水航空插头，用来连接待测试的液压换向阀和位移传感器，满足恶劣环境下的故障判断和测试需求。

本发明的使用方法为：

将本测试仪11的5芯航空插头12通过电缆13连接到待检测的4wre型液压比例换向阀14；将4芯航空插头17通过通过电缆16连接到待检测4wre型液压比例换向阀的位移传感器15。打开本发明的电源，按照触摸屏的的说明书选择相应的参数即可进行测试。本发明有手动测试和自动测试两种选择,使用者可根据实际情况进行；使用者仅需要对给定信号和反 馈信号简单分析，即可判断出是液压还是电气控制故障；如图5所示。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。