速度传感器测试装置及其测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种速度传感器测试装置，还设及该速度传感器测试装置的测量方 法，该速度传感器测试装置的测量方法能够计算测量速度传感器输出波形零位与测速的齿 轮的齿顶面中屯、线偏差。
【背景技术】
[0002] 速度传感器大量的使用在轨道交通领域，利用测试装置对速度传感器的参数进行 准确、全面的测试是掌握其工作性能基本保证。如申请公布号为CN104360104A(申请号为 201410647114.5)的中国发明专利申请《多种环境条件下速度传感器通用测试装置》，其中 公开的测试装置即能对速度传感器的工作性能进行测试。
[0003] 申请公布号为CN103675323A(申请号为201310639352.7)的中国发明专利申请《一 种磁电式速度传感器及其测试装置》，其公开的速度传感器测试装置中，传感器固定台通过 气隙调节滑座W调节速度传感器的感应端面与测试齿轮的齿顶面间的气隙，调节时通常需 要塞尺确定气隙，调节步骤繁琐，此外该速度传感器测试装置无法实现速度传感器的输入 波形零位与测试齿轮顶面中屯、线偏差的测量，使得速度传感器的性能测试不完整，相应对 速度的测试精度不高。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够计算测量 输出波形零位与用于测速的齿轮的齿顶面中屯、线偏差W提供测试速度测试精度的速度传 感器测试装置。
[0005] 本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种速度传感器测 试装置，该速度传感器测试装置能够准确调整速度传感器的感应端面与用于测速的齿轮的 齿顶面间的气隙。
[0006] 本发明所要解决的第=个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够计算测量 输出波形零位与用于测速的齿轮齿顶面中屯、线偏差的测量方法。
[0007] 本发明所要解决的第四个技术问题是针对上述现有技术提供一种能够精确调整 速度传感器的感应端面与用于测速的齿轮的齿顶面间的气隙的测量方法。
[000引本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种速度传感器测试装 置，包括有用于为速度传感器测试提供结构基础的测试机构、为所述测试机构提供动力的 动力机构，用于实现速度传感器输出信号和齿轮转动信号测量的电气系统，其特征在于:所 述测试机构包括有：
[0009] 齿轮轴系，包括有齿轮，所述动力机构与所述齿轮的驱动端传动连接；
[0010] 速度传感器，靠近所述齿轮设置，所述速度传感器的感应面与齿轮的齿顶面间具 有气隙，用于测量齿轮的转速；
[0011] 齿轮定位销，所述齿轮定位销的前端面上开设有凹槽，所述凹槽能供齿轮上的齿 卡入；
[0012] 测试台，用于安装所述动力机构、电气系统、齿轮轴系、速度传感器和齿轮定位销；
[0013] 测量百分表，所述测量百分表的测量头与所述齿轮上一个齿的齿侧面相抵设置， W测量齿轮在转动过程中齿轮上齿的转动距离。
[0014] 本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为:所述速度传感器和/或齿 轮定位销通过传感器安装座能沿所述齿轮径向移动的安装在所述传感器安装架上；
[0015] 所述传感器安装座包括安装底板及能移动的安装在所述安装底板上的至少一组 移动组件；
[0016] 所述移动组件包括有用于安装所述速度传感器或齿轮定位销的固定组件、内置有 百分表的位移台，所述安装底板固定安装在所述传感器安装架上，所述安装底板上具有供 所述位移台沿齿轮径向移动的滑槽，所述位移台能移动的安装在所述滑槽内，所述固定组 件固定安装在所述位移台上，所述固定组件在位移台的带动下进行移动。
[0017] 为了方便安装，所述固定组件包括有安装筒和安装壳，所述齿轮定位销或速度传 感器匹配安装在所述安装筒内，所述安装筒嵌设在所述安装壳内，所述安装壳包括有相互 扣合的底壳和封盖。
[0018] 为了方便操作齿轮定位销，所述齿轮定位销的尾部连接有一拉环，W拉动所述齿 轮定位销沿安装筒向后移动，所述齿轮定位销上还套设有一弹黃，所述弹黃位于在所述齿 轮定位销的头部和安装筒靠近齿轮一端的端部之间，W在释放拉环时靠弹黃的弹力推动所 述齿轮定位销向前移动，从而齿轮定位销上的凹槽与齿轮上的齿定位卡接。
[0019] 优选地，所述电气系统包括有：
[0020] 光电编码器，所述光电编码器的轴与所述齿轮轴系的传动端传动连接W实现与所 述齿轮的同步转动；
[0021] 示波器，分别与所述速度传感器的信号输出端和光电编码器的信号输出端相连 接，用于采集速度传感器的数据信号和光电编码器的输出信号；
[0022] 直流稳压电源，与所述光电编码器电源连接口相连接，为所述光电编码器供电。
[0023] 方便地，所述测试台包括有基座、用于安装齿轮轴系的齿轮安装架、用于安装所述 动力机构的动力安装架、用于安装速度传感器和/或齿轮定位销的传感器安装架，所述齿轮 安装架、动力安装架和传感器安装架均设置在所述基座上。
[0024] 所述传感器安装架能沿所述齿轮径向滑动的安装在所述基座上;为了保证使用安 全，所述齿轮轴系外还匹配罩设有一防护罩，所述防护罩与所述基座相连接。
[0025] 所述齿轮安装架上固定设置有一用于安装光电编码器的光电编码器安装架。
[0026] 本发明解决上述第=个技术问题所采用的技术方案为：一种速度传感器测试方 法，其特征在于:包括速度传感器输出波形零位与测速的齿轮的齿顶面中屯、线偏差的计算 方法，该方法包括如下步骤：
[0027] 步骤1.1、将齿轮定位销上的凹槽卡在齿轮上的一个齿上，由于齿轮定位销上凹槽 的宽度大于齿轮的齿宽，所述凹槽与齿之间具有间隙；
[0028] 步骤1.2、沿顺时针或者逆时针方向旋转齿轮，齿轮上的齿在所述间隙内摆动，调 整光电编码器，W使得在齿轮上的齿在所述间隙内摆动时，光电编码器的Z向输出波形能够 实现从高电平到低电平的跳变，进而固定光电编码器；
[0029] 步骤1.3、沿一个方向旋转齿轮至无法旋转，将测量百分表的测量头抵在齿轮上其 他任一齿的齿侧面上靠近齿顶面的位置，将测量百分表调零；
[0030] 步骤1.4、沿步骤3的相反方向旋转齿轮，通过示波器采集观点编码器的Z向输出波 形，记录光电编码器Z向输出波形跳变时测量百分表对应的读数Y，继续旋转齿轮直至齿轮 无法旋转，此时，齿轮的齿侧面与凹槽的侧面贴紧，读取此时测量百分表对应的读数Yi;
[0031] 步骤1.5、计算光电编码器Z向输出波形的下降沿中点偏离齿轮的齿顶中屯、线的距 离Wu
[0032] Wi = Y-Yi/2；
[0033] 其中齿顶中屯、线为齿轮中屯、到齿的齿顶面周向中点之间的连线；
[0034] Wi为正数时，表示光电编码器的下降沿中点对应的位置超前齿顶中屯、线，为负数 时，表示光电编码器的下降沿中点对应的位置滞后齿顶中屯、线；
[0035] 步骤1.6、循环步骤1.4和步骤1.5至少两次，进而计算多次测量的光电编码器Z向 输出波形的下降沿中点偏离齿轮的齿顶中屯、线的距离的平均值
[0036] 步骤1.7、计算光电编码器Z向输出波形的下降沿中点偏离齿轮的齿顶中屯、线的角 度值01;
[0038] 其中，D为齿轮中齿顶面对应的直径；
[0039] 步骤1.8、拆除齿轮定位销和测量百分表，调整速度传感器感应端面和齿轮的齿顶 面的气隙，利用动力机构带动齿轮按照设定转速沿步骤1.4中的转动方向进行旋转；
[0040] 步骤1.9、利用示波器采集速度传感器和光电编码器的Z向输出波形，在示波器中 读取光电编码器Z向输出波形下降沿中点与速度传感器输出波形零位的时间差At;
[0041] 步骤1.10、计算光电编码器Z向输出波形的下降沿中点偏离速度传感器输出波形 零位的角度曰2:
[0043] 其中Z为齿轮上总齿数，T为速度传感器输出波形周期；
[0044] 当02为正数时，表示速度传感器输出波形零位超前光电编码器Z向输出波形的下 降沿中点，当92为负数时，表示速度传感器输出波形零位滞后光电编码器Z向输出波形的下 降沿中点；
[0045] 步骤1.11、计算速度传感器输出波形的零位与齿轮上齿顶面中屯、线的偏差角度0:
[0046] 0 =白1+白2。
[0047] 本发明解决