传感器输出测试平台的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种传感器输出测试平台，包括：设置于工作平台上的底座和调速测量系统，底座上设有音轮，调速测量系统与音轮相连以驱动音轮转动并对音轮的转速实现闭环调节，调速测量系统还用于实时采集、显示音轮的转速；底座上还滑动设有位移装置，转速传感器支承于位移装置上且与音轮的励磁齿对应设置；位移装置上还设有用于驱动其移动以精细调节转速传感器的受感端与励磁齿之间间隙的间隙调节装置，间隙调节装置还用于显示转速传感器的受感端与励磁齿之间间隙的大小。本发明的传感器输出测试平台可检测出转速传感器的输出性能，用于判断转速传感器在出厂交付前的合格性，还使转速波动小、噪声小、音轮跳动小，间隙调节精度高、误差小。
【专利说明】
传感裔输出测试平台
技术领域
[0001]本发明涉及机械领域与电控领域，特别地，涉及一种传感器输出测试平台。
【背景技术】
[0002]旋转机械在运行过程中，经常需要用转速传感器测得其转速信号用以监测和控制，转速传感器输出性能的好坏会影响转速测量精度，因此，转速传感器在出厂交付前，必须对其输出性能进行检测，确保其输出参数在规定范围内。
[0003]目前，市面上已有的转速传感器输出测试平台大多采用高速电主轴和变频调速器来驱动测速音轮，调速方式为开环调节;转速传感器与音轮之间间隙的大小常常采用塞尺测量并人工调节;音轮与电机轴用螺钉固定;转速传感器的安装位置往往采用横向安装。
[0004]测试时，转速传感器输出测试平台的转速波动较大、噪声大且无法在超低转速范围内稳定运行，音轮跳动大、装置的体积大、搬动困难，且转速传感器安装位置受限于横向安装;间隙调节时精度低且误差较大。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种传感器输出测试平台，以解决现有的传感器输出测试平台存在的转速波动大、噪声大、间隙调节误差较大及音轮跳动较大的技术问题。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
[0007]—种传感器输出测试平台，用于检测转速传感器的输出性能，转速传感器与用于反映其输出电压幅值变化的显示装置相连，传感器输出测试平台包括:设置于工作平台上的底座和调速测量系统，底座上设有音轮，调速测量系统与音轮相连以驱动音轮转动并对音轮的转速实现闭环调节，调速测量系统还用于实时采集、显示音轮的转速;底座上还滑动设有位移装置，转速传感器支承于位移装置上且与音轮的励磁齿对应设置以检测音轮的转速信号;位移装置上还设有用于驱动其移动以精细调节转速传感器的受感端与励磁齿之间间隙的间隙调节装置，间隙调节装置还用于显示转速传感器的受感端与励磁齿之间间隙的大小。
[0008]进一步地，位移装置包括关于音轮的中心对称设置于音轮的外周缘的两侧的两组位移构件，各位移构件上设有用于安装转速传感器的安装支架，各安装支架上支承有转速传感器;各位移构件上还设有用于驱动其在底座上移动的间隙调节装置。
[0009]进一步地，各位移构件包括固定于底座上的支承板及移动支承于支承板上的滑移组件;安装支架固定于滑移组件上；间隙调节装置设置于支承板上且与滑移组件相连，以驱动滑移组件沿靠近音轮中心的方向移动或沿音轮的轴向移动。
[0010]进一步地，音轮包括呈圆盘状的音轮本体及多个励磁齿；当多个励磁齿沿音轮本体的外周缘间隔布置时，两个转速传感器关于音轮的中心对称布置于音轮的外周缘的两侧，且两个转速传感器分别在间隙调节装置的作用下沿靠近音轮中心的方向以靠近或远离励磁齿；当多个励磁齿沿音轮本体的周线间隔布置于音轮本体的端面上时，两个转速传感器均位于音轮本体上设有励磁齿的端面的一侧，且两个转速传感器分别在间隙调节装置的作用下向沿音轮的轴向移动以靠近或远离励磁齿。
[0011]进一步地，当多个励磁齿沿音轮本体的外周缘间隔布置时，传感器输出测试平台还包括用于保障试验人员安全的第一保护装置，第一保护装置包括;与音轮的两个端面分别对应设置的第一保护罩和第二保护罩，第一保护罩固定设置于底座上，第二保护罩可拆卸地设置于底座上且沿靠近或远离音轮的端面的方向滑动。
[0012]进一步地，当多个励磁齿沿音轮本体的周线间隔布置于音轮本体的端面上时，传感器输出测试平台还包括用于保障试验人员安全的第二保护装置，第二保护装置包括:与音轮的其中一个端面平行设置的第三保护罩，第三保护罩沿音轮的轴向移动设置于底座上。
[0013]进一步地，滑移组件为十字交叉式的滚珠微调架;间隙调节装置为数显微分头。
[0014]进一步地，调速测量系统包括与音轮相连以驱动音轮转动的驱动电机、与驱动电机相连用以产生可调磁场以对驱动电机的转速实现闭环调节的调速装置及用于实时采集、显示音轮的转速的转速测量装置;底座上设有用于支承驱动电机的电机支座，驱动电机支承于电机支座上;调速装置及转速测量装置设置于工作平台上。
[0015]进一步地，驱动电机为无刷直流电机，音轮装设于驱动电机的输出轴上，且与驱动电机的输出轴过盈配合。
[0016]进一步地，调速测量系统还包括用于使驱动电机在转速较低时稳定输出的光电编码器，光电编码器设置于驱动电机的端部。
[0017]进一步地，调速装置包括伺服控制器、转速调节模块及电机启/停控制模块;驱动电机、转速测量装置、转速调节模块及电机启/停控制模块均与伺服控制器电性连接。
[0018]进一步地，转速测量装置为数字转速测量仪。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]本发明的传感器输出测试平台由于包括调速测量系统，用以实时采集、显示音轮的转速，还包括间隙调节装置，用以驱动位移装置移动以调节转速传感器的受感端与励磁齿之间间隙并显示两者之间间隙的大小，故而采用本发明的传感器输出测试平台可确定转速传感器的受感端与励磁齿之间的间隙与音轮的转速对转速传感器的输出电压幅值的影响，从而检测出转速传感器的输出性能，并用于判断转速传感器在出厂交付前的合格性；
[0021]本发明的传感器输出测试平台由于包括调速测量系统，用以对音轮的转速实现闭环调节，故而使转速波动小、噪声小、音轮跳动小；
[0022]本发明的传感器输出测试平台由于包括间隙调节装置，用以精细调节转速传感器的受感端与励磁齿之间的间隙，故而本发明的传感器输出测试平台的间隙调节精度高、误差小。
[0023]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0024]构成本申请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:
[0025]图1是本发明优选实施例的传感器输出测试平台的第一实施例的主视结构示意图；
[0026]图2是图1的传感器输出测试平台的剖视结构示意图；
[0027]图3是本发明优选实施例的传感器输出测试平台的第二实施例的主视结构示意图；
[0028]图4是图3的传感器输出测试平台的俯视结构示意图；
[0029]图5是本发明优选实施例的传感器输出测试平台的调速测量系统的结构框图。
[0030]图例说明
[0031]10、底座;20、音轮;30、转速传感器;40、位移装置;41、位移构件;411、支承板;412、滑移组件;42、安装支架;50、间隙调节装置;60、第一保护装置;61、第一保护罩;62、第二保护罩;70、第二保护装置;71、第三保护罩;80、驱动电机;90、电机支座；100、调速装置；101、伺服控制器；102、转速调节模块；103、电机启/停控制模块；110、转速测量装置；120、光电编码器。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0033]如图1至图4所示，本发明的优选实施例提供了一种传感器输出测试平台，用于检测转速传感器30的输出性能，转速传感器30与用于反映其输出电压幅值变化的显示装置相连，传感器输出测试平台包括:设置于工作平台上的底座10和调速测量系统，底座10上设有音轮20，调速测量系统与音轮20相连以驱动音轮20转动并对音轮20的转速实现闭环调节，调速测量系统还用于实时采集、显示音轮20的转速;底座10上还滑动设有位移装置40，转速传感器30支承于位移装置40上且与音轮20的励磁齿对应设置以检测音轮20的转速信号;位移装置40上还设有用于驱动其移动以精细调节转速传感器30的受感端与励磁齿之间间隙的间隙调节装置50，间隙调节装置50还用于显示转速传感器30的受感端与励磁齿之间间隙的大小。本发明的传感器输出测试平台由于包括调速测量系统，用以实时采集、显示音轮20的转速，还包括间隙调节装置50，用以驱动位移装置40移动以调节转速传感器30的受感端与励磁齿之间间隙并显示两者之间间隙的大小，故而采用本发明的传感器输出测试平台可确定转速传感器30的受感端与励磁齿之间的间隙与音轮20的转速对转速传感器30的输出电压幅值的影响，从而检测出转速传感器30的输出性能，并用于判断转速传感器30在出厂交付前的合格性;本发明的传感器输出测试平台由于包括调速测量系统，用以对音轮20的转速实现闭环调节，故而使转速波动小、噪声小、音轮20跳动小;本发明的传感器输出测试平台由于包括间隙调节装置50，用以精细调节转速传感器30的受感端与励磁齿之间的间隙，故而本发明的传感器输出测试平台的间隙调节精度高、误差小。
[0034]具体地，如图1和图3所示，位移装置40包括关于音轮20的中心对称设置于音轮20的外周缘的两侧的两组位移构件41，各位移构件41上设有用于安装转速传感器30的安装支架42，各安装支架42上支承有转速传感器30;各位移构件41上还设有用于驱动其在底座10上移动的间隙调节装置50。
[0035]进一步地，各位移构件41包括固定于底座10上的支承板411及移动支承于支承板411上的滑移组件412;安装支架42固定于滑移组件412上；间隙调节装置50设置于支承板411上且与滑移组件412相连，以驱动滑移组件412沿靠近音轮20中心的方向移动或沿音轮20的轴向移动。通过调节间隙调节装置50，可驱动滑移组件412移动以调节设置于安装支架42上的转速传感器30的受感端与音轮20上的励磁齿之间的间隙。本发明的传感器输出测试平台中，由于间隙调节装置50设置于支承板411上且与滑移组件412相连，以驱动滑移组件412沿靠近音轮20中心的方向移动或沿音轮20的轴向移动，故而本发明的传感器输出测试平台中，转速传感器30在滑移组件412的带动下，可沿靠近音轮20中心的方向或沿音轮20的轴向等两个方向移动，解决现有技术中转速传感器30仅受限于横向安装(即沿靠近音轮20中心的方向水平移动安装)的问题，且本发明的传感器输出测试平台的体积小、安全易操作且通用性强。
[0036]本发明的第一实施例，如图1和图2所示，音轮20包括呈圆盘状的音轮本体及多个励磁齿，多个励磁齿沿音轮本体的外周缘间隔布置，如图1所示，相对设置的两个安装支架42上的两个转速传感器30关于音轮20的中心对称布置于音轮20的外周缘的两侧，各转速传感器30水平支承于安装支架42上，且转速传感器30的受感端靠近音轮20上的励磁齿，两个转速传感器30分别在间隙调节装置50的作用下沿靠近音轮20中心的方向以靠近或远离励磁齿。
[0037]可选地，传感器输出测试平台还包括用于保障试验人员安全的第一保护装置60，第一保护装置60设置于底座10上。本发明具体的第一实施例中，第一保护装置60包括与音轮20的两个端面分别对应设置的第一保护罩61和第二保护罩62，第一保护罩61固定设置于底座10上，第二保护罩62可拆卸地设置于底座10上且沿靠近或远离音轮20的端面的方向滑动。
[0038]本发明的第二实施例，如图3和图4所示，音轮20包括呈圆盘状的音轮本体及多个励磁齿，与第一实施例不同的是，多个励磁齿沿音轮本体的周线间隔布置于音轮本体的端面上，如图3所示，相对设置的两个安装支架42上的两个转速传感器30均位于音轮本体上设有励磁齿的端面的一侧，各转速传感器30水平支承于安装支架42上，且转速传感器30的受感端靠近音轮20上的励磁齿，两个转速传感器30分别在间隙调节装置50的作用下沿音轮20的轴向移动以靠近或远离励磁齿。
[0039]可选地，传感器输出测试平台还包括用于保障试验人员安全的第二保护装置70，第二保护装置70设置于底座10上。本发明具体的第二实施例中，第二保护装置70包括与音轮20的其中一个端面平行设置的第三保护罩71，第三保护罩71沿沿音轮20的轴向移动设置于底座10上。
[0040]本发明优选的实施例中，滑移组件412为十字交叉式的滚珠微调架，通过设置该十字交叉式的滚珠微调架与底座10的位置关系，可实现滑移组件412沿靠近音轮20中心的方向或沿音轮20的轴向等两个方向移动。间隙调节装置50为数显微分头，数显微分头的精度高达土 Ιμπι，从而实现对转速传感器30的受感端与励磁齿之间间隙的高精度调节。
[0041 ] 本发明中，如图2、图4和图5所示，调速测量系统包括与音轮20相连以驱动音轮20转动的驱动电机80、与驱动电机80相连用以产生可调磁场以对驱动电机80的转速实现闭环调节的调速装置100及用于实时采集、显示音轮20的转速的转速测量装置110;底座10上设有用于支承驱动电机80的电机支座90，驱动电机80支承于电机支座90上;调速装置100及转速测量装置110设置于工作平台上。
[0042]本发明具体的实施例中，驱动电机80为无刷直流电机，通过调速装置100实现驱动电机80转速的闭环调节，使驱动电机80的转速稳定、波动小，实现(200?20000)r/min范围内转速波动低至±2r/min。音轮20装设于驱动电机80的输出轴上，且与驱动电机80的输出轴过盈配合，从而使音轮20跳动所引起的误差小。
[0043]本发明优选的实施例中，如图3所示，调速测量系统还包括用于使驱动电机80在转速较低时稳定输出的光电编码器120，光电编码器120设置于驱动电机80的端部。通过在驱动电机80的端部加装光电编码器120，可使(O?20000)r/min范围内的转速波动保持在土lr/min的范围内，以满足超低速测点(低于200r/min)测试平台的测试需求。
[0044]本发明具体的实施例中，如图5所示，调速装置100包括伺服控制器101、转速调节模块102及电机启/停控制模块103;驱动电机80、转速测量装置110、转速调节模块102及电机启/停控制模块1 3均与伺服控制器1I电性连接。
[0045]本发明优选的实施例中，转速测量装置110为数字转速测量仪，用于实时采集、显示音轮20的转速，数字转速测量仪具有较宽的测量范围(Or/min?99999r/min)和较高的测量精度(±lr/min)。
[0046]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种传感器输出测试平台，用于检测转速传感器(30)的输出性能，所述转速传感器(30)与用于反映其输出电压幅值变化的显示装置相连，其特征在于， 所述传感器输出测试平台包括:设置于工作平台上的底座(10)和调速测量系统，所述底座(10)上设有音轮(20)，所述调速测量系统与所述音轮(20)相连以驱动所述音轮(20)转动并对所述音轮(20)的转速实现闭环调节，所述调速测量系统还用于实时采集、显示所述音轮(20)的转速； 所述底座(10)上还滑动设有位移装置(40)，所述转速传感器(30)支承于所述位移装置(40)上且与所述音轮(20)的励磁齿对应设置以检测所述音轮(20)的转速信号； 所述位移装置(40)上还设有用于驱动其移动以精细调节所述转速传感器(30)的受感端与所述励磁齿之间间隙的间隙调节装置(50)，所述间隙调节装置(50)还用于显示所述转速传感器(30)的受感端与所述励磁齿之间间隙的大小。2.根据权利要求1所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 所述位移装置(40)包括关于所述音轮(20)的中心对称设置于所述音轮(20)的外周缘的两侧的两组位移构件(41)，各所述位移构件(41)上设有用于安装所述转速传感器(30)的安装支架(42)，各所述安装支架(42)上支承有所述转速传感器(30); 各所述位移构件(41)上还设有用于驱动其在所述底座(10)上移动的所述间隙调节装置(50)。3.根据权利要求2所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 各所述位移构件(41)包括固定于所述底座(10)上的支承板(411)及移动支承于所述支承板(411)上的滑移组件(412); 所述安装支架(42)固定于所述滑移组件(412)上； 所述间隙调节装置(50)设置于所述支承板(411)上且与所述滑移组件(412)相连，以驱动所述滑移组件(412)沿靠近所述音轮(20)中心的方向移动或沿所述音轮(20)的轴向移动。4.根据权利要求3所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 所述音轮(20)包括呈圆盘状的音轮本体及多个所述励磁齿； 当多个所述励磁齿沿所述音轮本体的外周缘间隔布置时，两个所述转速传感器(30)关于所述音轮(20)的中心对称布置于所述音轮(20)的外周缘的两侧，且两个所述转速传感器(30)分别在所述间隙调节装置(50)的作用下沿靠近所述音轮(20)中心的方向以靠近或远离所述励磁齿； 当多个所述励磁齿沿所述音轮本体的周线间隔布置于所述音轮本体的端面上时，两个所述转速传感器(30)均位于所述音轮本体上设有所述励磁齿的端面的一侧，且两个所述转速传感器(30)分别在所述间隙调节装置(50)的作用下向沿所述音轮(20)的轴向移动以靠近或远离所述励磁齿。5.根据权利要求4所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 当多个所述励磁齿沿所述音轮本体的外周缘间隔布置时，所述传感器输出测试平台还包括用于保障试验人员安全的第一保护装置(60)，所述第一保护装置(60)包括； 与所述音轮(20)的两个端面分别对应设置的第一保护罩(61)和第二保护罩(62)，所述第一保护罩(61)固定设置于所述底座(10)上，所述第二保护罩(62)可拆卸地设置于所述底座(10)上且沿靠近或远离所述音轮(20)的端面的方向滑动。6.根据权利要求4所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 当多个所述励磁齿沿所述音轮本体的周线间隔布置于所述音轮本体的端面上时，所述传感器输出测试平台还包括用于保障试验人员安全的第二保护装置(70)，所述第二保护装置(70)包括: 与所述音轮(20)的其中一个端面平行设置的第三保护罩(71)，所述第三保护罩(71)沿所述音轮(20)的轴向移动设置于所述底座(1)上。7.根据权利要求3所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 所述滑移组件(412)为十字交叉式的滚珠微调架； 所述间隙调节装置(50)为数显微分头。8.根据权利要求1所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 所述调速测量系统包括与所述音轮(20)相连以驱动所述音轮(20)转动的驱动电机(80)、与所述驱动电机(80)相连用以产生可调磁场以对所述驱动电机(80)的转速实现闭环调节的调速装置(100)及用于实时采集、显示所述音轮(20)的转速的转速测量装置(110); 所述底座(10)上设有用于支承所述驱动电机(80)的电机支座(90)，所述驱动电机(80)支承于所述电机支座(90)上； 所述调速装置(100)及所述转速测量装置(110)设置于所述工作平台上。9.根据权利要求8所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 所述驱动电机(80)为无刷直流电机，所述音轮(20)装设于所述驱动电机(80)的输出轴上，且与所述驱动电机(80)的输出轴过盈配合。10.根据权利要求8所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 所述调速测量系统还包括用于使所述驱动电机(80)在转速较低时稳定输出的光电编码器(120)，所述光电编码器(120)设置于所述驱动电机(80)的端部。11.根据权利要求8所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 所述调速装置(100)包括伺服控制器(101)、转速调节模块(102)及电机启/停控制模块(103); 所述驱动电机(80)、所述转速测量装置(110)、所述转速调节模块(102)及所述电机启/停控制模块(103)均与所述伺服控制器(101)电性连接。12.根据权利要求8所述的传感器输出测试平台，其特征在于， 所述转速测量装置(110)为数字转速测量仪。
【文档编号】G01P21/00GK105842482SQ201610196492
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】吴伟力, 周露, 莫崇芳, 于龙
【申请人】中国航空动力机械研究所