槽（131) 能供齿轮(111)上的齿卡入； 测试台（14)，用于安装所述动力机构（2)、电气系统（3)、齿轮轴系（11)、速度传感器 (12)和齿轮定位销（13); 测量百分表（15)，所述测量百分表（15)的测量头与所述齿轮（111)上一个齿的齿侧面 相抵设置，以测量齿轮(111)在转动过程中齿轮(111)上齿的转动距离。2. 根据权利要求1所述的速度传感器测试装置，其特征在于:所述速度传感器（12)和/ 或齿轮定位销（13)通过传感器安装座（16)能沿所述齿轮(111)径向移动的安装在所述传感 器安装架（144)上； 所述传感器安装座（16)包括安装底板（161)及能移动的安装在所述安装底板（161)上 的至少一组移动组件； 所述移动组件包括有用于安装所述速度传感器（12)或齿轮定位销（13)的固定组件、内 置有百分表的位移台（162)，所述安装底板（161)固定安装在所述传感器安装架（144)上，所 述安装底板（161)上具有供所述位移台（162)沿齿轮（111)径向移动的滑槽（163)，所述位移 台（162)能移动的安装在所述滑槽（163)内，所述固定组件固定安装在所述位移台（162)上， 所述固定组件在位移台（162)的带动下进行移动。3. 根据权利要求2所述的速度传感器测试装置，其特征在于:所述固定组件包括有安装 筒（164)和安装壳（165)，所述齿轮定位销（13)或速度传感器（12)匹配安装在所述安装筒 (164)内，所述安装筒（164)嵌设在所述安装壳（165)内，所述安装壳（165)包括有相互扣合 的底壳（1651)和封盖（1652)。4. 根据权利要求3所述的速度传感器测试装置，其特征在于:所述齿轮定位销（13)的尾 部连接有一拉环（132)，以拉动所述齿轮定位销（13)沿安装筒（164)向后移动，所述齿轮定 位销（13)上还套设有一弹簧（133)，所述弹簧（133)位于在所述齿轮定位销（13)的头部和安 装筒（164)靠近齿轮（111)一端的端部之间，以在释放拉环（132)时靠弹簧（133)的弹力推动 所述齿轮定位销（13)向前移动，从而齿轮定位销（13)上的凹槽（131)与齿轮（111)上的齿定 位卡接。5. 根据权利要求1~4任一权利要求所述的速度传感器测试装置，其特征在于:所述电 气系统(3)包括有： 光电编码器(31)，所述光电编码器(31)的轴与所述齿轮轴系（11)的传动端传动连接以 实现与所述齿轮(111)的同步转动； 示波器(32)，分别与所述速度传感器（12)的信号输出端和光电编码器(31)的信号输出 端相连接，用于采集速度传感器(12)的数据信号和光电编码器(31)的输出信号； 直流稳压电源（33)，与所述光电编码器（31)电源连接口相连接，为所述光电编码器 (31)供电。6. 根据权利要求5任一权利要求所述的速度传感器测试装置，其特征在于:所述测试台 (14)包括有基座（141)、用于安装齿轮轴系（11)的齿轮安装架（142)、用于安装所述动力机 构（2)的动力安装架（143)、用于安装速度传感器（12)和/或齿轮定位销（13)的传感器安装 架（144)，所述齿轮安装架（142)、动力安装架（143)和传感器安装架（144)均设置在所述基 座（141)上。7. 根据权利要求6所述的速度传感器测试装置，其特征在于:所述传感器安装架（144) 能沿所述齿轮(111)径向滑动的安装在所述基座（141)上； 所述齿轮轴系（11)外还匹配罩设有一防护罩（17)，所述防护罩（17)与所述基座（141) 相连接。8. 根据权利要求6所述的速度传感器测试装置，其特征在于:所述齿轮安装架（142)上 固定设置有一用于安装光电编码器(31)的光电编码器安装架(145)。9. 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 轮的齿顶面中心线偏差的计算方法，该方法包括如下步骤： 步骤1.1、将齿轮定位销（13)上的凹槽（131)卡在齿轮（111)上的一个齿上，由于齿轮定 位销（13)上凹槽(131)的宽度大于齿轮(111)的齿宽，所述凹槽(131)与齿之间具有间隙； 步骤1.2、旋转齿轮（111)，齿轮（111)上的齿在所述间隙内摆动，调整光电编码器(31)， 以使得在齿轮(111)上的齿在所述间隙内摆动时，光电编码器(31)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(31); 步骤1.3、沿一个方向旋转齿轮（I11)至无法旋转，将测量百分表（15)的测量头抵在齿 轮(111)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(15)调零； 步骤1.4、沿步骤1.3的相反方向旋转齿轮（111)，通过示波器(32)采集观点编码器的Z 向输出波形，记录光电编码器(31)Z向输出波形跳变时测量百分表（15)对应的读数Y，继续 旋转齿轮（111)直至齿轮（111)无法旋转，此时，齿轮（111)的齿侧面与凹槽（131)的侧面贴 紧，读取此时测量百分表(15)对应的读数Y 1; 步骤1.5、计算光电编码器(31)Z向输出波形的下降沿中点偏离齿轮（111)的齿顶中心 线的距离W1: ffi=Y-Yi/2； 其中齿顶中心线为齿轮(111)中心到齿的齿顶面周向中点之间的连线； W1S正数时，表示光电编码器(31)的下降沿中点对应的位置超前齿顶中心线,W1为负数 时，表示光电编码器(31)的下降沿中点对应的位置滞后齿顶中心线； 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(31)Z向 输出波形的下降沿中点偏离齿轮(111)的齿顶中心线的距离的平均值Wo; 步骤1.7、计算光电编码器(31)Z向输出波形的下降沿中点偏离齿轮（111)的齿顶中心 线的角度值θι;其中，D为齿轮(111)中齿顶面对应的直径； 步骤1.8、拆除齿轮定位销（13)和测量百分表(15)，调整速度传感器（12)感应端面和齿 轮(111)的齿顶面的气隙，利用动力机构(2)带动齿轮(111)按照设定转速沿步骤1.4中的转 动方向进行旋转； 步骤1.9、利用示波器(32)采集速度传感器（12)和光电编码器(31)的Z向输出波形，在 示波器(32)中读取光电编码器(31)Z向输出波形下降沿中点与速度传感器(12)输出波形零 位的时间差At; 步骤1.10、计算光电编码器(31)Z向输出波形的下降沿中点偏离速度传感器（12)输出 波形零位的角度θ2:其中Z为齿轮(111)上总齿数，T为速度传感器(12)输出波形周期； 当02为正数时，表示速度传感器(12)输出波形零位超前光电编码器(31)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(12)输出波形零位滞后光电编码器(31)Z向输 出波形的下降沿中点； 步骤1.11、计算速度传感器（12)输出波形的零位与齿轮（111)上齿顶面中心线的偏差 角度Θ: θ=θ?+θ2〇10.根据权利要求9所述的速度传感器测试方法，其特征在于:还包括速度传感器感应 端面和齿轮的齿顶面的气隙调节方法，该方法包括如下步骤： 步骤2.1、滑动位移台（162)以带动速度传感器（12)沿齿轮（I11)的径向向齿轮(111)的 齿顶面移动，直至速度传感器(12)感应端面和齿轮(111)的齿顶面贴紧； 步骤2.2、调节位移台（162)内的百分表，使得百分表的读数置零； 步骤2.3、沿齿轮（111)的径向后退以远离齿轮（111)的齿顶面，直至百分表的读数达到 气隙设定距离。
【专利摘要】本发明涉及一种速度传感器测试装置和测试方法，测试装置包括有具有齿轮和速度传感器的测试机构、驱动齿轮的动力机构、测量速度传感器输出和齿轮转动信号的电气系统。该测试机构还包括齿轮定位销、测量百分表，进而通过测量百分表测量齿轮在齿和齿轮定位销间的间隙范围内的转动距离，再结合示波器中齿轮转动信号的电平跳变，计算获取齿轮转动信号波形的下降沿中点偏离齿轮的齿顶中心线的角度，再利用速度传感器输出波形零位与齿轮转动信号波形下降沿中点的比较，计算获取齿轮转动信号波形的下降沿中点偏离速度传感器输出波形零位的角度，从而最终获取速度传感器输出波形的零位与齿轮上齿顶面中心线的偏差角度。如此提高了速度传感器测试的全面性。
【IPC分类】G01B21/16, G01P21/02, G01B21/22
【公开号】CN105527460
【申请号】CN201610049993
【发明人】陈增贤, 张燕亮, 陈太龙, 樊宁广, 李军伟, 刘丹
【申请人】宁波南车时代传感技术有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月25日