一种速度传感器测试装置的制作方法

本实用新型属于轨道交通检测技术领域，尤其涉及一种速度传感器测试装置。

背景技术：

在轨道车辆的牵引、制动、车载控制的过程中，速度检测是必不可少的。速度传感器在轨道车辆的速度检测中发挥着重要的作用，速度传感器的准确度直接影响轨道车辆的速度检测准确度。

目前在轨道车辆的生产和调试过程中，一般采用装车后的静态工况的速度模拟测试或动态工况的速度采集对比测试来测试速度传感器。使用装车后测试的方法时，如果发现速度传感器存在故障，更换的过程困难且繁琐，不仅对作业环境要求高，还要对车辆轴端装置、电气插头等都要进行拆装，十分影响生产进度。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种速度传感器测试装置，以解决现有技术中轨道车辆生产调试过程中速度传感器测试不便的问题。

本实用新型实施例提供了一种速度传感器测试装置，包括：被配置为获取被测速度传感器的基本参数的参数获取模块；

被配置为根据所述基本参数生成驱动信号的第一数据处理模块；

至少一个被配置为获取所述第一数据处理模块发送的驱动信号，并根据驱动信号转动的速度模拟模块；

和被配置为获取各个被测速度传感器输出的速度信号，并根据所述速度信号和所述基本参数计算速度数据的第二数据处理模块，所述速度信号为所述被测速度传感器检测对应速度模拟模块的转动而生成的信号。

在本实用新型的一个实施例中，所述速度模拟模块包括第一速度模拟模块，所述被测速度传感器包括光电转速传感器；

所述第一速度模拟模块包括第一电机和驱动轴；

所述第一电机的控制端与所述第一数据处理模块连接，所述第一电机的输出端与所述驱动轴的第一端机械连接，所述驱动轴的第二端与所述光电转速传感器机械连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一电机包括直流电机。

在本实用新型的一个实施例中，所述速度模拟模块包括第二速度模拟模块，所述被测速度传感器包括霍尔式速度传感器；

所述第二速度模拟模块包括第二电机和测试齿轮；

所述第二电机的控制端与所述第一数据处理模块连接，所述第二电机的输出端与所述测试齿轮的转动轴机械连接，所述测试齿轮周围设置有安装孔，所述安装孔用于安装所述霍尔式速度传感器，以使所述霍尔式速度传感器的检测端通过所述安装孔与所述测试齿轮近距离接触。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二电机包括交流伺服电机。

在本实用新型的一个实施例中，所述速度传感器测试装置还包括接口模块，所述接口模块用于将被测速度传感器生成的速度信号传输至所述第二数据处理模块。

在本实用新型的一个实施例中，所述速度传感器测试装置还包括与所述第二数据处理模块连接的显示模块。

在本实用新型的一个实施例中，所述速度传感器检测装置还包括与所述第二数据处理模块连接的数据存储模块。

在本实用新型的一个实施例中，所述速度传感器检测装置还包括与所述第二数据处理模块连接的打印模块。

在本实用新型的一个实施例中，所述速度传感器测试装置还包括为速度传感器检测装置供电的供电模块。

本实用新型实施例提供的速度传感器测试装置包括：参数获取模块、第一数据处理模块、第二数据处理模块和至少一个速度模拟模块。通过本实用新型实施例提供的速度传感器测试装置，可以准确、快速的实现轨道车辆生产调试过程中所需的速度传感器测试。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的速度传感器测试装置的一种结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的速度传感器测试装置的另一种结构示意图。

图3(a)和图3(b)是本实用新型实施例提供的速度传感器测试装置外观示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

在轨道车辆的生产调试过程中，主要应用光电转速传感器和霍尔式速度传感器。光电转速传感器主要是采用光电效应原理，将轨道车辆对轴承的机械转动速度通过光电转速传感器转换为脉冲电信号，为列车的运行监控装置等相关车载控制系统提供速度参考数据。霍尔式速度传感器应用霍尔效应，当安装在转动轴上的测速齿轮通过霍尔速度传感器端部时，霍尔式速度传感器中的霍尔芯片产生的霍尔电势会发生变化，通过电子电路输出脉冲电压信号或电流信号，通过采集到的脉冲信号频率以及齿轮的齿数和转动直径计算出所需的速度数据。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本实用新型实施例提供的速度传感器测试装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

本实用新型实施例提供了一种速度传感器测试装置1，包括：被配置为获取被测速度传感器的基本参数的参数获取模块100；

被配置为根据所述基本参数生成驱动信号的第一数据处理模块200；

至少一个被配置为获取所述第一数据处理模块200发送的驱动信号，并根据驱动信号转动的速度模拟模块300；

和被配置为获取各个被测速度传感器输出的速度信号，并根据所述速度信号和所述基本参数计算速度数据的第二数据处理模块400，所述速度信号为所述被测速度传感器检测对应速度模拟模块300的转动而生成的信号。

在本实施例中，使用人员通过参数获取模块100将基本参数输入至速度传感器测试装置1。可选的，参数获取模块100包括调节旋钮、触屏、鼠标以及键盘中的至少一个。

在本实施例中，参数获取模块100用于获取当前被测速度传感器对应的基本参数，并将获取的基本参数发送至第一数据处理模块200。具体的，基本参数包括传感器类型和转速数据。第一数据处理模块200根据基本参数中的传感器类型确定对应的速度模拟模块300，且第一数据处理模块200中预存有转速数据与驱动信号的对应关系。第一数据处理模块200根据转速数据得到驱动信号，并将驱动信号发送至传感器类型对应的速度模拟模块300。

在本实施例中，参数获取模块100还用于将速度模拟模块300对应的基本参数发送至第二数据处理模块400，为第二数据处理模块400的计算提供依据。进一步地，基本参数还包括被测齿轮的齿数、动车车轮的轮径、以及霍尔式速度传感器的检测端与测试齿轮之间的间隙。

在本实施例中，速度传感器测试装置1包括至少一个速度模拟模块300，各个速度模拟模块可以相同，也可以不同，不同的速度模拟模块300用于测试不同类型的速度传感器。速度模拟模块300根据接收的驱动信号转动，提供不同的转速以测试速度传感器。

在本实施例中，第二数据处理模块400中预存有根据基本参数和速度信号计算得到速度数据的计算方法。第二数据处理模块400根据接收到的基本参数和速度信号计算得到速度数据。

在本实施例中，速度数据包括被测速度传感器的占空比、上升沿变化率、下降沿变化率、高电平、低电平、相位差等性能。

在本实施例中，使用人员根据速度数据可对被测速度传感器的性能进行评估。

参见图2，在本实用新型的一个实施例中，速度模拟模块30包括第一速度模拟模块310，被测速度传感器包括光电转速传感器910；

第一速度模拟模块310包括第一电机311和驱动轴312；

第一电机311的控制端为第一速度模拟模块310的输入端，第一电机311的输出端与驱动轴312的第一端机械连接，驱动轴312的第二端与光电转速传感器910机械连接。

在本实用新型的一个实施例中，第一电机311包括直流电机。

在本实施例中，由于光电转速传感器910的测试范围为0至3000rpm，所以选用直流电机进行测试。直流电机具有控制平滑，干扰小的特点，但进行不同被测光电转速传感器测试时，需提前进行电机参数调节。

在本实施例中，进行光电转速传感器测试时，第二数据处理模块400接收的数据为光电转速传感器910的速度信号以及基本参数。基本参数包括第一电机311的转速。第二数据处理模块400根据速度信号计算得到速度数据，并与第一电机311的转速数据进行比较，可以准确判断被测光电转速传感器910的性能。

在本实用新型的一个实施例中，速度模拟模块300包括第二速度模拟模块320，被测速度传感器包括霍尔式速度传感器920；

第二速度模拟模块320包括第二电机321和测试齿轮322；

第二电机321的控制端为第二速度模拟模块320的输入端，第二电机321的输出端与测试齿轮322的转动轴机械连接，测试齿轮322周围设置有安装孔，安装孔用于安装霍尔式速度传感器920，以使霍尔式速度传感器920的检测端通过安装孔与测试齿轮322近距离接触。

在本实施例中，测试齿轮322四周配备四个速度传感器安装孔。当霍尔式速度传感器920安装在安装孔上时，传感器端部与测试齿轮322最小间隙为0.1mm。上述间隙可以通过塞尺等工具实现间隙的任意调节。

在本实施例中，测试齿轮322上部可设置带有观察孔的防护盖，防止测试过程中使用人员接触到测试齿轮322。

在本实施例中，进行霍尔式速度传感器测试时，第二数据处理模块400接收的数据为霍尔式速度传感器920测试得到的速度信号以及基本参数。在本实用新型的一个实施例中，第二电机321包括交流伺服电机。

在本实施例中，霍尔式速度传感器920的测速范围为0-20khz，按照动车组80齿计算，驱动电机的最高转速需达到15000rpm，为了满足控制简单，精度高的要求，使用交流伺服电机进行测试。

在本实用新型的一个实施例中，速度传感器测试装置1还包括至少一个接口模块，接口模块用于将被测速度传感器生成的速度信号传输至第二数据处理模块400。

在本实施例中，不同类型的速度传感器需配置不同类型的接口。

在本实施例中，接口模块包括第一接口单元510和第二接口单元520；第一接口单元510用于将光电转速传感器910生成的速度信号传输至第二数据处理模块400；第二接口单元520用于将霍尔式速度传感器920生成的速度信号传输至第二数据处理模块400。

在本实施例中，第一接口单元可以包括多个接口，第一接口单元510可以为专用连接器，可选的，1-4通道光电转速传感器使用十四芯连接器，5-6通道光电转速传感器使用十九芯连接器。

在本实施例中，第二接口单元包括多个接口，霍尔式速度传感器920对应的第二接口单元520可根据传感器型号进行匹配。

可选的，接口模块支持八通道数据采集，最大采样率不低于2.4m/s。

可选的，接口模块还可将被测速度传感器生成的速度信号传输至外部信号采集接口，外部信号采集接口可将速度信号传输至外部设备进行显示。例如，在速度传感器测试装置的出厂校验过程中，将速度传感器测试装置得到的速度数据与外部设备得到的速度数据进行比较，从而校验速度传感器测试装置。

在本实用新型的一个实施例中，速度传感器测试装置1还包括与第二数据处理模块400连接的显示模块600。

在本实施例中，显示模块600用于显示第二数据处理模块400得到的速度数据。使用人员通过对比显示的速度数据与设定的转速进行比较，可以对被测速度传感器的性能进行判断。

在本实用新型的一个实施例中，速度传感器检测装置1还包括与第二数据处理模块400连接的数据存储模块700。

在本实施例中，数据存储模块700用于存储第二数据处理模块400得到的速度数据。

在本实用新型的一个实施例中，速度传感器检测装置1还包括与第二数据处理模块400连接的打印模块800。

在本实施例中，打印模块800用于将第二数据处理模块400得到的速度数据进行打印。

在本实用新型的一个实施例中，速度传感器测试装置还包括供电模块，供电模块为速度传感器检测装置1供电。

在本实施例中，供电模块分别给参数获取模块100、第一数据处理模块200、速度模拟模块300以及第二数据处理模块400供电。可选地，供电模块可以为可调电源。

在本实施例中，供电模块分别给显示模块600、数据存储模块700以及打印模块供电800。

在本实施例中，供电模块通过第一接口单元510给被测的光电转速传感器910供电，通过第二接口单元520给被测的霍尔式速度传感器920供电。

图3(a)和图3(b)为本实用新型实施例提供的速度传感器测试装置的外观示意图，其中图3(a)为正视图，图3(b)为左视图。作为一个具体的实施例，在速度传感器测试装置中，参见图3(a)，①为上位机显示屏(即为上述显示模块)，用于进行基本参数的显示以及速度信息的显示；②为速度传感器测试装置的按键区，包括定时器旋钮以及转速调节旋钮；③为鼠标插孔；④为键盘；(上述②③④为参数获取模块对应的硬件部分)⑤为柜门，柜中包括电机驱动装置(上述速度模拟模块对应的硬件部分)、可调电源(上述供电模块对应的硬件部分)；⑥为速度传感器测试装置的福马脚轮。

参见图3(b),⑦为第一传感器插座接口(即上述的第一接口单元中的接口)；⑧为第二传感器插座接口(即上述的第二接口单元中的接口)；⑨为传感器探头端接口(即被测速度传感器与速度模拟模块的连接接口)。

在本实施例中，速度传感器测试装置还包括未在图3中示出的开机按钮、电源按钮、报警按钮以及急停按钮。

在本实施例中，测试被测速度传感器的步骤为：

1)根据被测速度传感器的类型将被测速度传感器安装到相应速度模拟模块上。具体的，将霍尔式速度传感器安装于第一速度模拟模块的测试齿轮周围的安装孔上，将光电速度传感器安装在第二速度模拟模块对应的驱动轴上。

2)在上位机显示屏上选择或输入传感器类型、转速数据、测试齿轮的齿数、对应的轮径、检测间隙、电源电压、连接电阻等基本参数。

可选的，通过转速调节旋钮调整设定速度。

3)通过上位机显示屏点击启动按钮，第一数据处理模块制第一电机和第二电机的转速。

上位机显示屏显示第二数据处理模块得到的速度数据。

4)再次通过上位机显示屏点击启动按钮，结束测试操作。

可选的，还可对速度数据进行保存及打印操作。

可选的，通过定时器设定测试操作的时间。

在本实施例中，通过上位机显示页面可以选择显示光电转速传感器检测页面或霍尔式速度传感器检测页面。

在对霍尔式速度传感器进行检测时，显示页面显示基本参数，基本参数包括测试速度、被测速度传感器的类型、测试齿轮的齿数、对应的轮径、检测端与测试齿轮之间的间隙、电源电压、连接电阻的阻值、传感器制造商、传感器编号、测试员、测试员id、触发样本以及时基。

在进行测试时，显示页面显示霍尔式速度传感器输出速度信号对应的波形、第二电机的转速、由霍尔式速度传感器输出的速度信号和基本参数计算得到的速度数据。速度数据包括通道开关的状态，频率、斩空破、高电平电压、低电平电压、上升时间、下降时间、上升变化率、下降变化率、双通道相位差以及空耗电流。

进一步的，显示页面还可显示环境温度、环境湿度、试验时间以及试验日期。

通过显示页面，可进行启动、生成报告以及退出的操作。

在对光电转速传感器进行检测时，上位机显示页面包括测试设置、波形数据、保护试验、离线数据、保存报表六个页面。可显示测试开始、停止、退出、测试时间的设置以及速度数据的离线保存的选项。

通过本实施例提供的速度传感器测试装置，可同时满足霍尔式速度传感器以及光电转速传感器的测试，基于测试齿轮或驱动轴的转速设定进行闭环控制，实现被测速度传感器速度信号的采集及计算，操作简单，精度高。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。