一种高速电磁阀电磁力静、动态测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于电磁测试装置技术领域，尤其是涉及一种高速电磁阀电磁力静、动态测试装置。
【背景技术】
[0002]高速电磁阀是柴油机电控燃油系统的核心元件，将加载在高速电磁铁上的驱动电流转化为电磁力，驱动阀芯组件完成开、关功能。为满足柴油机需要，高速电磁阀对控制指令的响应速度必须处于在亚毫秒级，高速电磁阀性能好坏的关键是由电磁力特性决定的，所以电磁力特性的测试非常重要。
[0003]为满足测试需要，必须使测试装置具有测试响应能力高、加载驱动电流灵活可调、气隙可调下以及气隙固定下的电磁阀电磁力测试能力；还能通过软件实时直观显示和存储电磁阀的电磁力特性曲线、以及检测电磁阀线圈的电感、电阻的功能。但是，现有的测试装置不能满足上述需求。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明旨在提出一种高速电磁阀电磁力静、动态测试装置，以实现驱动电流可调、气隙可调下以及气隙固定下的电磁阀电磁力精度较高的测试。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0006]一种高速电磁阀电磁力静、动态测试装置，包括气隙调节测量模块、电磁力测量模块、高速电磁阀驱动单元模块、驱动电流测量模块、高速信号采集模块、通讯模块和上位机；
[0007]所述气隙调节测量模块包括滑台基座和滑台基座上的用来固定被测电磁铁的电磁铁固定装置、用来固定被测衔铁的衔铁固定装置、用来测量电磁铁与衔铁之间距离的位移测量装置，所述电磁铁固定装置和衔铁固定装置之间的相对位置可调；
[0008]所述高速电磁阀驱动单元模块与被测电磁铁连接，并通过通讯模块接收上位机发送的驱动电流的设置参数，后根据指令发出驱动信号至被测电磁铁；所述驱动电流测量模块采集在电磁铁上产生的驱动电流实际值，并转换为电压值后通过高速信号采集模块传送到上位机；
[0009]所述电磁力测量模块包括拉压力传感器和传力杆，被测衔铁上产生的电磁力通过传力杆由拉压力传感器感知；
[0010]所述电磁力测量模块和气隙调节测量模块均将输出值通过高速信号采集模块传送到上位机。
[0011]进一步的，所述滑台基座上设有平行设置的导轨和丝杠，一滑块套装在导轨和丝杠上，所述电磁铁固定装置固定设置在滑块上，所述丝杠的前端设有驱动结构；所述滑台基座上导轨的末端固定设置末端平台，所述衔铁固定装置固定设置在末端平台上。
[0012]进一步的，所述位移测量装置包括固定设置在末端平台上的位移传感器和固定设置在滑块上的位移传感器测量头，位移传感器通过其上固定连接的位移传感器测量杆感知与位移传感器测量头之间的距离。
[0013]进一步的，所述位移测量装置包括固定设置在末端平台上的激光位移传感器或电涡流位移传感器，还有固定设置在滑块上的接收端。
[0014]进一步的，所述驱动结构为手轮或步进电机或伺服电机，所述步进电机或伺服电机由上位机控制。
[0015]进一步的，还包括电感电阻测量模块和模式开关，所述模式开关用来实现电感电阻测量模块和驱动电流测量模块与被测电磁铁的连接切换。
[0016]进一步的，所述高速电磁阀驱动单元模块输出驱动电流的参数包括:开环电流调制时间80 μ s、峰值电流在10Α?20Α之间调节、峰值电流时间400 μ s、维持电流在3A?15A之间调节、喷射脉宽1500 μ s ;高速电磁阀驱动单元模块在电路结构中通过驱动电压(高压在24?120V之间调节、电源电压24V、反向电压80V)的调制实现所需要的驱动电流。
[0017]进一步的，所述滑台基座内部集成驱动电流测量模块、高速电磁阀驱动单元模块、电感电阻测量模块、高速信号采集模块、模式开关和通讯模块。
[0018]相对于现有技术，本发明具有以下优势:
[0019](1)本发明可在驱动电流可调、气隙可调下以及气隙固定下对响应速度在亚毫秒级高速电磁阀进行静态电磁力特性、动态电磁力特性、电感、电阻进行测量，驱动电流形状可按要求设置为矩形波或二阶波形，测量数据能够适时显示并自动进行整理输出相应关系曲线；
[0020](2)本发明应用到柴油机电控燃油喷射系统，具有结构简单、测试响应速度及测试效率高、测试数据实时处理、测试结果易于观测等优点。
【附图说明】
[0021]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0022]图1为本发明实施例所述高速电磁阀电磁力静、动态测试装置的结构原理图；
[0023]图2为本发明实施例所述高速电磁阀电磁力静、动态测试装置的部件结构示意图；
[0024]图3为本发明实施例上位机对高速电磁阀驱动单元模块设置驱动电流参数示意图。
[0025]附图标记说明:
[0026]1-手轮，2-导轨，3-滑台基座，4-丝杠，6-滑块，7_位移传感器测量头，8_电磁铁固定装置，9-位移传感器测量杆，10-位移传感器，11-衔铁固定装置，12-传力杆，13-拉压力传感器，14-末端平台，15-驱动电流测量模块，16-电磁力测量模块，17-气隙调节测量模±夬，18-电感电阻测量模块，19-高速电磁阀驱动单元模块，20-高速信号采集模块，21-通讯模块，22-模式开关，23-上位机。
【具体实施方式】
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0029]一种高速电磁阀电磁力静、动态测试装置，如图1、2所示，包括气隙调节测量模块17、电磁力测量模块16、高速电磁阀驱动单元模块19、驱动电流测量模块15、高速信号采集模块20、通讯模块21和上位机23 ；
[0030]所述气隙调节测量模块17包括滑台基座3和滑台基座3上的用来固定被测电磁铁的电磁铁固定装置8、用来固定被测衔铁的衔铁固定装置11、用来测量电磁铁与衔铁之间距离的位移测量装置，所述电磁铁固定装置8和衔铁固定装置11之间的相对位置可调；
[0031]所述高速电磁阀驱动单元模块19与被测电磁铁连接，并通过通讯模块21接收上位机23发送的驱动电流的设置参数，后根据指令发出驱动信号至被测电磁铁；所述驱动电流测量模块15采集在电磁铁上产生的驱动电流实际值，并转换为电压值后通过高速信号采集模块20传送到上位机23 ;所述高速电磁阀驱动单元模块19通过驱动电压调制，输出驱动电流(喷射脉宽、一阶维持电流、二阶维持电流等参数可设置)以驱动高速电磁阀工作；
[0032]所述电磁力测量模块16包括拉压力传感器13和传力杆12，被测衔铁上产生的电磁力通过传力杆12由拉压力传感器13感知，待测衔铁通过螺钉与传力杆12连接；
[0033]所述电磁力测量模块16和气隙调节测量模块17均将输出值通过高速信号采集模块20传送到上位机23 ;高速信号采集模块20同步采集驱动电流测量模块15、电磁力测量模块16和气隙调节测量模块17的输出信号。
[0034]本发明所述滑台基座3上设有平行设置的两个导轨2和丝杠4，一滑块6套装在导轨2和丝杠4上，滑块6在两个导轨2上实现自由滑动，所述电磁铁固定装置8固定设置在滑块6上，所述丝杠4的前端设有驱动结构，通过驱动丝杠4从而使滑块6移动；所述滑台基座3上导轨2的末端固定设置末端平台14，所述衔铁固定装置11固定设置在末端平台14上；所述两个导轨2的下表面和滑台基座3通过螺钉固定，导轨2的一端通过螺钉固定驱动结构和丝杠4，另一端通过螺钉固定在末端平台14上；末端平台14上表面通过螺钉固定衔铁固定装置11、拉压力传感器13。
[0035]本发明所述位移测量装置包括固定设置在末端平台14上的位移传感器10和固定设置在滑块6上的位移传感器测量头7，位移传感器10通过其上固定连接的位移传感器测量杆9感知与位移传感器测量头7之间的距离；所述位移测量装置还可选择测量精度更高的激光位移传感器或电涡流位移传感器，只需固定设置在滑块6上的接收端，位移传感器10通过螺钉固定在末端平台14上。
[0036]本发明所述驱动结构可为手轮1如图1所示，转动手轮1，电磁铁固定装置8上的电磁铁及位移传感器测量头7与滑块6 —同沿着导轨2移动，位移传感器10感知电磁铁与衔铁之间距离的变化，在达到需要测试的距离时，固定手轮1，电磁铁与衔铁之间距离便不再改变，实现电磁铁与衔铁之间气隙的调节；驱动结构也可选择步进电机或伺服电机驱动，所述步进电机或伺服电机由上位机23控制，由上位机内安装软件设定气隙大小。
[0037]本发明还包括电感电阻测量模块18和模式开关22，所述模式开关22用来实现电感电