一种增量式磁旋转编码器的测试装置的制作方法

本实用新型涉及城市轨道交通技术领域，尤其涉及一种增量式旋转编码器的测试装置。

背景技术：

目前，城市轨道交通技术中大多使用增量式磁旋转编码器作为列车的速度检测设备，用于保证列车的准点运行、精确停车和安全运行。如图1所示，增量式磁旋转编码器的内部设置有第一光敏接收管101、第二光敏接收管102和角度码盘，通过第一光敏接收管101输出第一脉冲信号A、通过第二光敏接收管102 输出第二脉冲信号B，其中第一脉冲信号A和第二脉冲信号B可反映出角度码盘的转速和旋转方向，进而可实现列车运行速度和方向的测量。

然而，在实际运营过程中，由于增量式磁旋转编码器的故障率较高，常规的检测手段无法对其进行有效的故障检测，且市场上没有针对增量式磁旋转编码器的测试装置，因而在对增量式磁旋转编码器进行维护时，无法及时发现增量式磁旋转编码器的异常，降低增量式磁旋转编码器的维护效率。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的一种增量式磁旋转编码器的测试装置，能实现增量式磁旋转编码器的测试，以便维护时及时发现增量式磁旋转编码器的异常，提高维护效率。

为解决上述技术问题，本实用新型的一种增量式磁旋转编码器的测试装置，包括：

待测编码器，用于提供第一脉冲信号和第二脉冲信号；

驱动电机，与所述待测编码器连接，用于驱动所述待测编码器旋转；

单片机，与所述待测编码器连接，用于读取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号；

与所述单片机分别连接的第一指示灯和第二指示灯；

所述单片机用于根据第一脉冲信号的占空比异常控制第一指示灯闪烁，以及用于根据第二脉冲信号的占空比异常控制第二指示灯闪烁。

与现有技术相比，本实用新型提供一种增量式磁旋转编码器的测试装置，该测试装置待测编码器的角度码盘套设于驱动电机的驱动轴上，驱动电机旋转带动角度码盘旋转，使得待测编码器上的第一光敏接收管输出第一脉冲信号，第二光敏接收管输出第二脉冲信号，单片机用于实时读取第一脉冲信号和第二脉冲信号，并根据第一脉冲信号异常控制第一指示灯闪烁以及根据第二脉冲信号异常控制第二指示灯闪烁，以直观反映出待测编码器的异常状态，实现增量式磁旋转编码器的测试，以便维护时及时发现增量式磁旋转编码器的异常，提高维护效率。

作为上述方案的改进，所述测试装置，还包括：

连接于所述待测编码器和所述单片机之间的分压板；其中，

所述分压板上设置有第一串联支路和第二串联支路，每条串联支路包括顺次连接的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻，所述第五电阻接地；

所述第一脉冲信号由所述第一串联支路的第一电阻的第一端输入，并由第二电阻的第二端输出至所述单片机；

所述第二脉冲信号由所述第二串联支路的第一电阻的第一端输入，并由第二电阻的第二端输出至所述单片机。

作为上述方案的改进，所述测试装置，还包括：

相位差检测芯片，具有第一输入端、第二输入端和输出端；

所述第一输入端与所述第一串联支路中第二电阻的第二端连接；

所述第二输入端与所述第二串联支路中第二电阻的第二端连接；

所述输出端与所述单片机连接以输出所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号之间的相位差。

作为上述方案的改进，所述测试装置，还包括：

与所述单片机连接的第三指示灯；

所述单片机用于根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号之间的相位差控制所述第三指示灯闪烁。

作为上述方案的改进，所述测试装置，还包括：

D/A转换芯片，具有第一输入端、第二输入端和输出端；

所述第一输入端与所述第一串联支路中第二电阻的第二端连接；

所述第二输入端与所述第二串联支路中第二电阻的第二端连接；

所述输出端与所述单片机连接以向所述单片机输出所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的数字量。

作为上述方案的改进，所述测试装置，还包括：

与所述单片机连接的第一显示屏；

所述单片机用于根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的数字量输出所述待测编码器的速度，并控制所述第一显示屏显示所述速度。

作为上述方案的改进，所述测试装置，还包括：

电压转换芯片，具有输入端和第一输出端和第二输出端，所述输入端用于输入110V直流电源，所述第一输出端用于输出15V直流电压，所述第二输出端用于输出5V直流电源；

所述第一输出端与所述待测编码器连接，以向所述待测编码器供电；

所述第二输出端与所述单片机，以向所述单片机供电。

作为上述方案的改进，所述单片机和所述电压转换芯片设置于电气控制箱内；所述电气控制箱的侧壁设置有线缆通孔；

所述110V直流电源外部电源接口输入所述电压转换芯片的输入端；

所述电压转换芯片的第一输出端通过正极电源线和地线与所述待测编码器连接；

所述单片机通过第一信号线和第二信号线与所述待测编码器连接，以向所述单片机提供所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号；

所述正极电源线、所述地线、所述第一信号线和所述第二信号线外套设有金属护层，以形成专用线缆；所述专用线缆贯穿于所述线缆通孔。

作为上述方案的改进，所述测试装置，还包括：

与所述单片机连接的手动按钮和手动无级调速旋钮；

所述单片机与所述驱动电机连接，用于根据所述手动按钮触发的启动信号读取所述手动无级调速旋钮的调节信号，以调节所述驱动电机的转速。

作为上述方案的改进，所述的测试装置还包括用于固定所述待测编码器的安装组件；所述安装组件包括：支撑底板以及设置于所述支撑底板上的支撑构件，所述支撑构件呈方筒状且一侧壁的高度高于其他3个侧壁的高度，所述一侧壁的顶部设置有悬挂扣件以悬挂所述驱动电机。

附图说明

图1是现有技术中增量式磁旋转编码器的原理示意图。

图2是本实用新型的一种增量式磁旋转编码器的测试装置一实施例的电路结构示意图。

图3是本实用新型的一种增量式磁旋转编码器的测试装置另一实施例的电路结构示意图。

图4是本实用新型的一种增量式磁旋转编码器的测试装置中分压板上串联支路的结构示意图。

图5是本实用新型的一种增量式磁旋转编码器的测试装置又一实施例的电路结构示意图。

图6是本实用新型中电气控制箱与待测编码器的连接示意图的立体图。

图7是本实用新型中电气控制箱与待测编码器的连接示意图的正视图。

图8是本实用新型中转用线缆的结构示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合具体实施例和附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。

请参见图2，是本实用新型一种增量式磁旋转编码器的测试装置一实施例的电路结构示意图。

该测试装置包括：待测编码器1，用于提供第一脉冲信号和第二脉冲信号；驱动电机2，与所述待测编码器1连接，用于驱动所述待测编码器1旋转；单片机3，与所述待测编码器1连接，用于读取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号；与所述单片机3分别连接的第一指示灯41和第二指示灯42；所述单片机3 用于根据第一脉冲信号的占空比异常控制第一指示灯41闪烁，以及用于根据第二脉冲信号的占空比异常控制第二指示灯42闪烁。

与现有技术相比，本实用新型提供一种增量式磁旋转编码器的测试装置，该测试装置待测编码器1的角度码盘套设于驱动电机2的驱动轴上，驱动电机2 旋转带动角度码盘旋转，使得待测编码器1上的第一光敏接收管输出第一脉冲信号，第二光敏接收管输出第二脉冲信号，单片机3用于实时读取第一脉冲信号和第二脉冲信号，并根据第一脉冲信号异常控制第一指示灯41闪烁以及根据第二脉冲信号异常控制第二指示灯42闪烁，以直观反映出待测编码器1的异常状态，实现增量式磁旋转编码器的测试，以便维护时及时发现增量式磁旋转编码器的异常，提高维护效率。

请参见图3是本实用新型一种增量式磁旋转编码器的测试装置另一实施例的电路结构示意图。

如图3和图4所示，该实施例的测试装置除了包含上述实施例的全部组成部件之外，还包括：连接于所述待测编码器1和所述单片机3之间的分压板5；其中，所述分压板5上设置有第一串联支路和第二串联支路，每条串联支路包括顺次连接的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5，所述第五电阻R5接地；所述第一脉冲信号A由所述第一串联支路的第一电阻R1的第一端输入，并由第二电阻R2的第二端输出至所述单片机3；所述第二脉冲信号B由所述第二串联支路的第一电阻R1的第一端输入，并由第二电阻R2的第二端输出至所述单片机3。

在该实施例中，待测编码器1输出的第一脉冲信号A经分压板5中的第一串联支路分压由15V降低为5V后输出至单片机3，第二脉冲信号B经分压板5 中的第二串联支路分压由15V降低为5V后输出至单片机3，以便单片机3对降压后第一脉冲信号a和第二脉冲信号b进行处理。

请参见图5是本实用新型一种增量式磁旋转编码器的测试装置又一实施例的电路结构示意图。

如图4和图5所示，该实施例中的测试装置除了包含上述实施例中的全部组成部件之外，还包括：相位差检测芯片6，具有第一输入端、第二输入端和输出端；所述第一输入端与所述第一串联支路中第二电阻R2的第二端连接；所述第二输入端与所述第二串联支路中第二电阻R2的第二端连接；所述输出端与所述单片机3连接以输出所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号之间的相位差；与所述单片机3连接的第三指示灯43；所述单片机3用于根据所述降压后的第一脉冲信号a和所述第二脉冲信号b之间的相位差控制所述第三指示灯43闪烁。

在该测试装置中，利用相位差检测芯片6可有效检测出降压后的第一脉冲信号a和第二脉冲信号b之间的相位差，并利用第三指示灯43闪烁来反映出两者之间相位差的异常，实现第一脉冲信号A和第二脉冲信号B的相位差测试。

具体地，该相位差检测芯片6为74LS74芯片，降压后的第一脉冲信号a和第二脉冲信号b输入74LS74芯片的输入端进行过零比较，并向单片机3输出比较结果，使得单片机3输出相位差，实现相位差检测。

进一步地，如图4和图5所示，该测试装置，还包括：D/A转换芯片7，具有第一输入端、第二输入端和输出端；所述第一输入端与所述第一串联支路中第二电阻R2的第二端连接；所述第二输入端与所述第二串联支路中第二电阻R2的第二端连接；所述输出端与所述单片机3连接以向所述单片机3输出所述降压后的第一脉冲信号a和所述第二脉冲信号b的数字量；与所述单片机3连接的第一显示屏81；所述单片机3用于根据所述降压后的第一脉冲信号a和所述第二脉冲信号b的数字量输出所述待测编码器1的速度，并控制所述第一显示屏81显示所述速度。

具体地，该D/A转换芯片7为CF8591型D/A转换芯片。

进一步地，该测试装置还包括：与所述单片机3连接的第四指示灯44，所述单片机3用于根据所述速度控制所述第四指示灯44闪烁，以指示所述待测编码器1超速。

进一步地，如图5所示，该测试装置，还包括：电压转换芯片9，具有输入端和第一输出端和第二输出端，所述输入端用于输入110V直流电源，所述第一输出端用于输出15V直流电压，所述第二输出端用于输出5V直流电源；所述第一输出端与所述待测编码器1连接，以向所述待测编码器1供电；所述第二输出端与所述单片机3，以向所述单片机3供电。

具体地，如图5～图8所示，所述单片机3和所述电压转换芯片9设置于电气控制箱10内；所述电气控制箱10的侧壁设置有线缆通孔15；所述110V直流电源通过外接电源接口91输入所述电压转换芯片9的输入端；所述电压转换芯片9的第一输出端通过电源线40正极电源线4031和地线32与所述待测编码器1连接；所述单片机3通过第一信号线33和第二信号线34与所述待测编码器1连接，以向所述单片机3提供所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号；所述电源线40正极电源线4031、所述地线32、所述第一信号线33和所述第二信号线34外套设有金属护层35，以形成专用线缆30；所述专用线缆30贯穿于所述线缆通孔15。该电压转换芯片9的第一输出端还通过电源线40与驱动电机2 连接，以向驱动电机2供电，该电源线40贯穿于电气控制箱10的侧壁与驱动电机2连接。

进一步，如图5和图7所示，该测试装置，还包括：与所述单片机3连接的手动按钮11和手动无级调速旋钮12；所述单片机3与所述驱动电机2连接，用于根据所述手动按钮11触发的启动信号读取所述手动无级调速旋钮12的调节信号，以调节所述驱动电机2的转速。

进一步地，如图5和图7所示，该测试装置还包括：与所述单片机3连接的手动停止按钮13；所述单片机3用于根据所述手动停止按钮13触发的停止信号控制驱动电机2停止旋转；与所述单片机3连接的紧急急停按钮14；所述单片机3用于根据所述紧急急停按钮14触发的紧急停止信号控制驱动电机2紧急停止。

进一步地，如图5和图7所示，该测试装置，还包括：与所述单片机3连接的第二显示屏82，所述单片机3用于控制所述第二显示屏82显示驱动电机2 的转速；与所述单片机3连接的第三显示屏83、第四显示屏84、第五显示屏85 和第六显示屏86；其中，所述单片机3用于控制第三显示屏83显示待测编码器 1的电流值和电压值，所述单片机3用于控制第四显示屏84显示第一脉冲信号的占空比，所述单片机3用于控制第五显示屏85显示第二脉冲信号的占空比，所述单片机3还用于控制第六显示屏86显示第一脉冲信号和第二脉冲信号之间的相位差。

优选地，如图7所示，该测试装置还包括用于固定所述待测编码器1的安装组件20；所述安装组件20包括：支撑底板201以及设置于所述支撑底板201 上的支撑构件202，所述支撑构件202呈方筒状且一侧壁的高度高于其他3个侧壁的高度，所述一侧壁的顶部设置有悬挂扣件203以悬挂所述驱动电机2，该驱动电机2容纳于支撑构件202的方筒腔内。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。