本实用新型涉及试验台领域,更具体地说,特别涉及一种角度传感器、速度传感器的综合试验台。
背景技术:
运用于军用装备角度传感器和速度传感器的检测、修理。原角度传感器、速度传感器检测与修理依赖于示波器、万用表等通用检测部件,需从待检测部件内部测量,检测程序复杂、繁琐,需具有丰富的维修经验的专业人员完成检测,且费时、费力、检测误差大、精度低。为提高检测效率,提升检测精度,设计了角度传感器、速度传感器的综合试验台。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种角度传感器、速度传感器的综合试验台,能高效、精准的检测角度传感器和速度传感器的技术性能,简化测试流程,提高测量精度,减少检测工时,从一定程度上降低对检测人员的需求。
为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
角度传感器、速度传感器的综合试验台,包括存储柜,所述存储柜上设有机柜,所述机柜内设有检测面板,所述检测面板的一侧设有检测部件,所述检测部件通过测试电缆与检测面板连接,所述检测部件包括毫伏表和示波器,所述毫伏表和示波器通过测试电缆连接,所述毫伏表和示波器均安装在固定架内,所述固定架安装在机柜内,所述检测面板的后侧设有中频电缆箱,所示中频电缆箱内设有中频电源,所述中频电源包括依次连接的时钟电路、分频电路、锁相环、信号发生器和比较放大电路,以及为该中频电源供电的电源电路;所述检测面板的前端设有转接电缆,所述转接电缆的自由端设有接口,该试验台采用琴柜式结构,上部为测试面板和检测部件,该部件针对某型角度传感器和速度传感器进行设计,可对角度传感器的解脱电流、输出电压、相位等技术指标进行精准测量,对瞄准、制动等功能进行测试;可对速度传感器的输出电压、相位进行精准测试,对闭锁功能进行检测。接口采用通用的矩形插座,可通过转接电缆实现对不同型号的角度传感器、速度传感器的测试。
进一步地,所述存储柜上通过销轴安装的安装有柜门,下部为存储柜,可用于存放待测部件和检测工具等,便于工厂使用。
进一步地,所述柜门上设有把手,方便拉动把手,以便于将柜门打开。
进一步地,所述存储柜上还设有抽屉,所述抽屉滑动的安装在存储柜内,具体滑动结构为滑轨与滑块的结构,可以在抽屉内放置一些会经常使用到的工具,以便于试验检测。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:
(1)结构合理、操作简单、直观,便于使用;
(2)检测精度较高,能有效满足产品测试需求;
(3)制作成本低,便于生产投入;
(4)兼容性高,预留扩展功能,更换转接电缆便可实现同类产品的测试。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型正面的结构示意图;
图2是本实用新型中频电源的结构示意图;
图3是本实用新型中时钟电路的电路原理图;
图4是本实用新型中分频电路的电路原理图;
图5是本实用新型中分频电路的波形图;
图6是本实用新型锁相环的电路原理图;
图7是本实用新型中信号发生器的电路原理图;
图8是本实用新型中比较放大电路的电路原理图;
图9是本实用新型中检测面板安装位置示意图;
图10是本实用新型中角度传感器检测电路原理图;
图11是本实用新型中判定输出信号相位输出电压与激磁电压同相时的波形图;
图12是本实用新型中判定输出信号相位输出电压与激磁电压反相时的波形图;
图13是本实用新型中速度传感器检测电路原理图;
图14是本实用新型背面的结构示意图。
附图标记说明:1机柜、2检测面板、3毫伏表、4示波器、5测试电缆、6固定架、7中频电缆箱、8转接电缆、9接口、10存储柜、11柜门、12把手、13抽屉。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述,以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1-图14所示,角度传感器、速度传感器的综合试验台,包括存储柜10,存储柜10上设有机柜1,机柜1内设有检测面板2,检测面板2的一侧设有检测部件,检测部件通过测试电缆5与检测面板2连接,检测部件包括毫伏表3和示波器4,毫伏表3和示波器4通过测试电缆5连接,毫伏表3和示波器4均安装在固定架6内,固定架6安装在机柜1内,检测面板2的后侧设有中频电缆箱7,所示中频电缆箱7内设有中频电源,所述中频电源包括依次连接的时钟电路、分频电路、锁相环、信号发生器和比较放大电路,以及为该中频电源供电的电源电路,检测面板2的前端设有转接电缆8,转接电缆8的自由端设有接口9,该试验台采用琴柜式结构,上部为测试面板和检测部件,该部件针对某型角度传感器和速度传感器进行设计,可对角度传感器的解脱电流、输出电压、相位等技术指标进行精准测量,对瞄准、制动等功能进行测试;可对速度传感器的输出电压、相位进行精准测试,对闭锁功能进行检测。接口采用通用的矩形插座,可通过转接电缆实现对不同型号的角度传感器、速度传感器的测试。
存储柜10上通过销轴安装的安装有柜门11,下部为存储柜,可用于存放待测部件和检测工具等,便于工厂使用;柜门11上设有把手12,方便拉动把手12,以便于将柜门11打开;存储柜10上还设有抽屉13,抽屉13滑动的安装在存储柜10内,具体滑动结构为滑轨与滑块的结构,可以在抽屉13内放置一些会经常使用到的工具,以便于试验检测。
该综合试验台由机柜、面板、中频电源、测量部件、测试电缆及配套电路组成。试验台按功能可分为中频电源部分、检测部分、显示部分及测试电缆等组成。中频电源为电源转换原件,是将交流220v电压转换为三相36v,400hz交流电,为待测角度传感器和速度传感器提供工作电源。中频电源安装在试验台上部,面板后侧,故障时便于取出维护。检测部分测量部分包括角度传感器检测电路和速度传感器检测电路,角度传感器检测电路主要实现角度传感器的制动/解脱情况及解脱电流,瞄准方向机及相位,旋转变压器残余电压、相位移及互导,外环漂移速度及校正时间间隔。速度传感器检测电路用于检测零位电压,最大输出电压,旋转变压器输出相位,残余电压及限速检测。显示部分件包括示波器和毫伏表用于测试传感器旋转变压器的输出相位和输出电压的检测。测试电缆用于实现试验台和测试部件的电气连接,试验台测试接口为通用的d型插座,预留了部分测试口,可用于系统功能扩展。此外,还包括测试用的连接电路,控制开关,功能指示灯、数显表等。
该试验台是根据某型角度传感器、速度传感器性能指标要求设计制造的专用试验台。其基本结构包括角度传感器检测部分、速度传感器检测部分、右侧为毫伏表、示波器,用于检测角度传感器及速度传感器的各项性能指标。另外,配有变流机一台为传感器提供三相交流电源,直流稳压电源一台,为系统提供26v工作电压。
整机组成:本系统由角度、速度传感器试验台、连接电缆等构成,见图1。
中频电源用将交流220v电压转换为三相36v,400hz交流电,为角度传感器和速度传感器提供工作电源。中频电源由电源电路、时钟电路、分频电路、锁相环、信号发生器、比较放大电路组成,时钟电路用于产生时钟信号,通过cc4017将时钟分为三相400hz的时钟信号,锁相环将输出的相位同输入相位同步,后经信号发生器将其转换为正弦信号,最后经比较放大后输出36v、400hz的交流电压信号。其系统结构图如图2。
时钟电路:cc4060为14位二进制串行计数器,其外接振荡器的结构可以是rc或晶振电路。本套系统采用的是3.2768mhz晶振做为振荡器,产生时钟信号。cc4060的输出频率为:f=f0/2n,此电路输出端为15脚(q10),即输出频率为:f=3.2768×106/210=3200hz。
分频电路由cc4017及外围电路构成。cc4017为十进制计数器/脉冲分配器,有10个译码输出。时钟信号经过cc4017后转化为十分频信号即f=320hz。且a、b、c三相信号的相位差相等。
锁相环采用cd4046是rc型压控振荡器,需外接电容c4和电阻r3作为充放电元件。当pll对跟踪的输入信号的频率宽度有要求时还需要外接电阻r4。由于vco是一个电流控制振荡器,对定时电容c4的充电电流与从9脚输入的控制电压成正比,使vco的振荡频率亦正比于该控制电压。vco振荡频率的范围由r3、r4和c4决定。由于它的充电和放电都由同一个电容c4完成,故输出波形是对称方波,锁相环电路如图6。
信号发生器电路利用函数发生器icl8038实现,如图7所示。函数发生器icl8038是一种可以同时输出方波、三角波和正弦波,本系统利用icl8038将方波信号转换为正弦波信号。通过调节rp1、rp2、rp3使输出的正弦波符合需要。
比较放大电路运用集成运算放大器ad712及lm3876来实现信号的放大作用。其电路原理图如图8所示。其中通过j1输入标准的36v交流电压,经整流桥整流滤波后作用基准电压,经u11b及q1后输入到u11a的反相输入端,同前一级信号发生器产生的信号构成比较电路。最后经过lm3876放大后形成最终的36v、400hz标准中频电压。
检测电路分为角度传感器检测电路和速度传感器检测电路两部分。此部分电路的相关器件如开关、指示灯及检测仪表等直接安装并固定于检测面板上,毫伏表和示波器通过支架固定在面板对应的卡口中。检测电路的连接线缆用卡箍或尼龙扎带固定于面板背侧。
角度传感器检测电路主要完成输出电压、瞄准功能、制动/解脱功能及解脱电流的检测等功能。检测原理如图11所示。其中j1为角度传感器外部接口,3、4、5脚为陀螺电动机电源,与中频电源输出的三相36v400hz电压相连,为陀螺电机供电。26v直流电源用于为传感器瞄准电磁铁和制动电磁铁供电。
图11是角度传感器检测电路原理图,输出电压检测,检测点由j1的1、2脚引出旋转变压器的输出电压,外接2.2k的负载电阻r3,在r3两端连接电压检测口,用毫伏表通过电压检测口实现输出电压和零位电压检测。
瞄准功能检测电路由开关k3、k5及示波器等部分组成。通过开关k5改变瞄准电磁铁输入电压极性从而实现俯仰瞄准方向转换。判断相位是利用嵌入试验台中的示波器检测,旋转变压器的输出电压(1、2脚)引入示波器的y通道,旋转变压器的激磁电压(j1的3、5脚)引入示波器的x通道。当输出信号与激磁电压相位相同时,示波器中图像的长轴在ⅱ、ⅳ象限,相位相反时在ⅰ、ⅲ象限。
图11是输出电压与激磁电压同相,图12是输出电压与激磁电压反相。
制动/解脱功能及解脱电流检测,制动电磁铁的制动和解脱控制功能由开关k4实现。k4闭合时,给传感器内部制动杠杆控制装置通电,制动杠杆抬起使制动电磁铁解脱。当k4断开,制动控制装置断电,制动杠杆下落实现制动。电流表b1串联在制动电路中用于检测解脱电流,当k4开关闭合时即能显示解脱状态下的电流值。
速度传感器检测电路主要完成输出电压、输出相位、闭锁状态的检测等。检测原理如图13所示。其中j1为速度传感器外部接口,3、4、5脚为陀螺电动机电源,与中频电源输出的三相36v400hz电源相连,为陀螺电机供电。26v直流电源用于为闭锁指示灯供电。
输出电压检测电路由负载电阻r5、毫伏表、示波器等构成。旋转变压器的输出为j1的2脚和8脚。r5两端接毫伏表用于测量传感器的最大输出电压和残余电压。同时旋转变压器输出引入示波器y通道,陀螺电机的激磁电压(j1的3脚和5脚)引入示波器的x通道,用于检测输出电压与激磁电压的相位关系,其原理同角度传感器。
闭锁状态检测电路由发光二极管d3和d4、电阻r45和r55组成,传感器闭锁信号由接口j1的1脚和7脚输出,当向上或向下闭锁时,对应的引脚接地,此时面板上的闭锁指示灯(上、下)点亮,实现闭锁状态检测。
试验台检测内容:
试验台可对角度传感器和速度传感器的下列性能进行检测:
角度传感器检测内容有:检查制动电磁铁的工作情况;内外环磨檫力矩;瞄准力矩;瞄准方向及陀螺转子的旋转方向;滑臂与接触片间的压力;校正力矩;旋转变压器的零位(残余电压)、相位移、互导、外环漂移速度及两次校正的时间。
速度传感器检测内容有:测零位电压;测最大输出;旋转变压器输出相位;残余电压;限速检测。
运用本方案可有效提高角度传感器和速度传感器的检测效率,提升测试精度。
这就是该角度传感器、速度传感器的综合试验台的工作原理,同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式,但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改,只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围,都应当在本实用新型的保护范围之内。