数字输出位移传感式高频往复试验机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型是一种高频往复试验机，特别是一种数字输出位移传感式高频往复试验机.
【背景技术】
[0002]高频往复试验机是一种在可变的频率范围内以往复运动的工况对油料或涂层的润滑性能进行检测的设备，该设备中一般都设有用于监测往复运动的位移检测装置，现有的高频往复试验机其往复运动的监测，主要是用线性差动变压器(LVDT)来实现的，LVDT是一种广泛用于非电量检测的变压器装置，主要用于测量位移、压力、振动等非电量参量。LVDT将高频往复试验机输出的位移模拟信号折算成一定量的位移大小，由此实现对高频往复试验机往复运动的监测。由于LVDT受激励电源及信号处理电路的影响，会出现时间漂移，这将直接影响到位移的检测精度；另外，LVDT采用AD转换的方式处理输出信号，这除了会引入信号调理电路自身的误差外，还会引入AD转换器本身的误差，其结果将直接影响到输出信号的稳定性。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服现有高频往复试验机采用LVDT测量位移其精度低输出信号不稳定的缺陷，发明一种用位移传感器替代LVDT的数字输出位移传感式高频往复试验机。
[0004]本实用新型的目的是按如下的方式来实现的:所述数字输出位移传感式高频往复试验机，包括激振器、上夹具、上试件、下试件和油盒，激振器通过伸出轴与上夹具连接，上试件设于上夹具的底面，下试件设于油盒内，上试件位于下试件之上并与之相接触；还包括位移传感器和信号采集器，位移传感器设于伸出轴上，位移传感器通过信号线与信号采集器连接。
[0005]所述位移传感器为增量式光栅位移传感器，其由读数头和栅尺组成，栅尺设于伸出轴上。
[0006]所述位移传感器为增量式磁栅位移传感器，其由读数头和栅尺组成，栅尺设于伸出轴上。
[0007]所述位移传感器为绝对式光栅位移传感器，其由读数头和栅尺组成，栅尺设于伸出轴上。
[0008]所述位移传感器为绝对式磁栅位移传感器，其由读数头和栅尺组成，栅尺设于伸出轴上。
[0009]本实用新型的积极效果如下:本实用新型主要是采用增量式光栅或磁栅位移传感器对高频往复试验机的往复运动进行实时监测，安装时，栅尺与读数头无接触，安装调式操作简单，激振器可在极高的速度下运行；栅尺的热稳定性好，环境耐受能力强，制造精度高；读数头按不同的细分倍率，配合使用不同刻线密度的栅尺，能提供最高至50nm的分辨率，可充分满足高频往复试验机对位移检测的要求；读数头无需专用的激励电源即可工作，具有质量轻、体积小、信号输出灵活的特点；位移传感器输出的正交编码数字信号，与具有正交解码接口的信号采集装置直接相连，易于实现数字控制，可达到高速、高加速及高精度的控制性能，而且性能稳定可靠，无需定期校正。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型结构图
[0011]图中:1激振器2上夹具3上试件
[0012]4下试件 5油盒6伸出轴
[0013]7位移传感器8信号采集器9信号线
[0014]10读数头 11栅尺12被测油料
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，所述数字输出位移传感式高频往复试验机，包括激振器1、上夹具2、上试件3、下试件4和油盒5，激振器I通过伸出轴6与上夹具2连接，上试件3设于上夹具2的底面，下试件4设于油盒5内，上试件3位于下试件4之上并与之相接触；还包括位移传感器7和信号采集器8，位移传感器7设于伸出轴6上，位移传感器7通过信号线9与信号采集器7连接。
[0016]所述位移传感器7为增量式光栅位移传感器，其由读数头10和栅尺11组成，栅尺11设于伸出轴6上。
[0017]所述位移传感器7为增量式磁栅位移传感器，其由读数头10和栅尺11组成，栅尺11设于伸出轴6上。
[0018]所述位移传感器7为绝对式光栅位移传感器，其由读数头10和栅尺11组成，栅尺11设于伸出轴6上。
[0019]所述位移传感器7为绝对式磁栅位移传感器，其由读数头10和栅尺11组成，栅尺11设于伸出轴6上。
[0020]使用时，油盒5内注入被测油料12，上试件3在激振器I的带动下在下试件4的表面做高频往复运动，通过上试件3和下试件4之间的摩擦状态，即可测出被测油料12的润滑性能；通过位移传感器7和信号采集器8，可对激振器I输出的往复运动进行实时监测。
[0021]本实用新型提供的增量式光栅位移传感器、增量式磁栅位移传感器、绝对式光栅位移传感器以及绝对式磁栅位移传感器，均为数字式位移传感器；其中，增量式光栅位移传感器与增量式磁栅位移传感器具有正交编码信号的输出功能，其信号采集装置则具备解算正交编码信号的功能；绝对式光栅位移传感器与绝对式磁栅位移传感器具备绝对位移数值的输出功能，其信号采集装置则具备接收及解算位移数值的功能；上述数字式位移传感器在检测到高频往复试验机输出的位移信号时，能将位移信号转换为正交编码信号或用于表示绝对位移值的数据，这类数字信号或数据含有精确的位移信息，通过信号采集装置的处理后，此位移信息被用于控制高频往复试验机的运动过程及位移数据的显示。
【主权项】
1.一种数字输出位移传感式高频往复试验机，包括激振器、上夹具、上试件、下试件和油盒，激振器通过伸出轴与上夹具连接，上试件设于上夹具的底面，下试件设于油盒内，上试件位于下试件之上并与之相接触，其特征在于:还包括位移传感器和信号采集器，位移传感器设于伸出轴上，位移传感器通过信号线与信号采集器连接。
2.根据权利要求1所述的数字输出位移传感式高频往复试验机，其特征在于:所述位移传感器为增量式光栅位移传感器，其由读数头和栅尺组成，栅尺设于伸出轴上。
3.根据权利要求1所述的数字输出位移传感式高频往复试验机，其特征在于:所述位移传感器为增量式磁栅位移传感器，其由读数头和栅尺组成，栅尺设于伸出轴上。
4.根据权利要求1所述的数字输出位移传感式高频往复试验机，其特征在于:所述位移传感器为绝对式光栅位移传感器，其由读数头和栅尺组成，栅尺设于伸出轴上。
5.根据权利要求1所述的数字输出位移传感式高频往复试验机，其特征在于:所述位移传感器为绝对式磁栅位移传感器，其由读数头和栅尺组成，栅尺设于伸出轴上。
【专利摘要】本实用新型是一种高频往复试验机，特别是一种数字输出位移传感式高频往复试验机，包括激振器、上夹具、上试件、下试件和油盒，激振器通过伸出轴与上夹具连接，上试件设于上夹具的底面，下试件设于油盒内，上试件位于下试件之上并与之相接触；还包括位移传感器和信号采集器，位移传感器设于伸出轴上，位移传感器通过信号线与信号采集器连接；所述位移传感器为增量式光栅或磁栅位移传感器，包括读数头和栅尺，栅尺设于伸出轴上。本实用新型质量轻体积小信号输出灵活，激振器可在极高的速度下运行；位移传感器输出的正交编码数字信号，与具有正交解码接口的信号采集装置直接相连，实现数字控制，可达到高速高加速高精度的控制性能，性能稳定可靠。
【IPC分类】G01N19-00
【公开号】CN204405509
【申请号】CN201520084140
【发明人】张帆, 黄博涛
【申请人】北京朝阳高科应用技术研究所有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月6日