專利名稱：執(zhí)行器綜合測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種執(zhí)行器綜合檢測(cè)系統(tǒng)，特別是指一種集電流測(cè)量、角度測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量、反饋電壓測(cè)量、線性度測(cè)量、負(fù)載加載等功能于一體的基于計(jì)算機(jī)的自動(dòng)的執(zhí)行器綜合測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
執(zhí)行器類產(chǎn)品的檢驗(yàn)測(cè)量，通常包括在一定負(fù)載下的電流測(cè)量、角度測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量、反饋電壓測(cè)量、線性度測(cè)量等，目前現(xiàn)有的工藝一般都是分成數(shù)個(gè)工位單獨(dú)檢測(cè)來判定合格與否，效率不高而且判定的過程受到主觀因素影響。具體的各個(gè)步驟的檢測(cè)方式如下
目前執(zhí)行器電流的測(cè)量，通常采用串連電流表讀數(shù)的方式，將電流表用串連的方式安裝在電流檢測(cè)設(shè)備上，測(cè)量時(shí)通過人工讀取電流表上的數(shù)據(jù)來判定。由于電流表數(shù)據(jù)是連續(xù)跳動(dòng)的，在測(cè)試過程中，測(cè)試人員必須一直看著表面，稍有懈怠可能就會(huì)錯(cuò)過一些關(guān)鍵值。目前執(zhí)行器角度的測(cè)量，大多采用刻度盤帶指針的測(cè)試工具，在過程中由執(zhí)行器帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，然后目測(cè)刻度盤讀出數(shù)據(jù)。過程中影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵在于執(zhí)行器與指針之間的配合以及指針與刻度盤的間隙誤差以及讀數(shù)誤差。目前執(zhí)行器的轉(zhuǎn)速測(cè)量，比較傳統(tǒng)的是用計(jì)時(shí)器記錄執(zhí)行器轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度的時(shí)間，然后折算成速度，由于其過程時(shí)間較短一般只有幾秒鐘，使用計(jì)時(shí)器按開始和結(jié)束所帶來的誤差影響較大；現(xiàn)有的執(zhí)行器轉(zhuǎn)速測(cè)量還有一種較為先進(jìn)的方式，用兩個(gè)光電門安放在指針轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過的范圍內(nèi)，當(dāng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)是穿過兩個(gè)光電門之間需要的時(shí)間可以通過儀表記錄下來，然后換算成執(zhí)行器的轉(zhuǎn)速，這種方式的精確度比較可靠。目前執(zhí)行器的反饋電壓的測(cè)量方式與電流的測(cè)量方式類似，采用并聯(lián)電壓表的方式，將電壓表用并聯(lián)的方式安裝在反饋電壓檢測(cè)設(shè)備上，測(cè)量時(shí)通過人工讀取電壓表上的數(shù)據(jù)來判定。同樣的，由于電壓表數(shù)據(jù)是連續(xù)跳動(dòng)的，在測(cè)試過程中，測(cè)試人員必須一直看著表面，稍有懈怠可能就會(huì)錯(cuò)過一些關(guān)鍵值。目前執(zhí)行器的線性度測(cè)量有些是采用取點(diǎn)計(jì)算的方式，通過上述方法取點(diǎn)得到數(shù)個(gè)角度和反饋電壓的值，再通過計(jì)算得出線性度，這種方式取點(diǎn)速度較慢，而且為了保證線性度的準(zhǔn)確性，當(dāng)取點(diǎn)數(shù)量增大時(shí)工作量更大，從而導(dǎo)致效率低下；有部分公司選用了電位器的線性度自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，可以將反饋電壓和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的數(shù)據(jù)直接采集通過計(jì)算機(jī)來計(jì)算線性度，由于電位器的線性度自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)是專為電位器設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，在測(cè)量過程中由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)電位器轉(zhuǎn)動(dòng)，通過采取時(shí)間和相對(duì)應(yīng)的反饋電壓的數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出線性度，但是當(dāng)這套設(shè)備使用在執(zhí)行器的線性度測(cè)量時(shí)有一個(gè)弊端步進(jìn)電機(jī)在設(shè)定下可以保證是勻速運(yùn)動(dòng)，但是現(xiàn)有的執(zhí)行器一般是采用的直流電機(jī)，其速度會(huì)受到電壓以及負(fù)載的影響，尤其在啟動(dòng)和結(jié)束的瞬間速度變化較大，所以使用時(shí)間和對(duì)應(yīng)的反饋電壓來計(jì)算不能保證其絕對(duì)的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種將電流測(cè)量、角度測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量、反饋電壓測(cè)量、線性度測(cè)量等測(cè)量功能全部整合在一起的執(zhí)行器綜合測(cè)試儀。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種執(zhí)行器綜合測(cè)試儀，其包括有殼體，該殼體內(nèi)設(shè)有扭矩測(cè)量模塊、電流采集模塊、電壓采集模塊、計(jì)算機(jī)、執(zhí)行器控制模塊，該扭矩測(cè)量模塊與該計(jì)算機(jī)連接，該扭矩測(cè)量模塊的輸入端連接有用于提供所需負(fù)載的負(fù)載加載模塊，該扭矩測(cè)量模塊的輸出端由一根負(fù)載軸與執(zhí)行器直接連接，位于殼體內(nèi)部的該扭矩測(cè)量模塊的負(fù)載軸上固定有角度測(cè)量模塊，該角度測(cè)量模塊與該負(fù)載軸及執(zhí)行器同步轉(zhuǎn)動(dòng)，該電流采集模塊與執(zhí)行器控制模塊和計(jì)算機(jī)連接，該電壓采集模塊與執(zhí)行器控制模塊和計(jì)算機(jī)連接。所述殼體外部的正面設(shè)有對(duì)應(yīng)所述執(zhí)行器控制模塊的按鍵。所述殼體上設(shè)有用于安放執(zhí)行器的執(zhí)行器固定軸。所述電流采集模塊的輸入端與所述執(zhí)行器控制模塊連接，所述電流采集模塊的輸出端與所述計(jì)算機(jī)連接。所述電壓采集模塊的輸入端與所述執(zhí)行器控制模塊連接，所述電壓采集模塊的輸出端與所述計(jì)算機(jī)連接。本發(fā)明執(zhí)行器綜合測(cè)試儀將電流測(cè)量、角度測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量、反饋電壓測(cè)量、線性度測(cè)量等測(cè)量功能全部整合在一起，并且通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集計(jì)算數(shù)據(jù)，進(jìn)一步做出判定， 達(dá)到快速準(zhǔn)確優(yōu)化測(cè)量過程的目的。


圖1為本發(fā)明執(zhí)行器綜合測(cè)試儀的正面示意圖； 圖2為本發(fā)明執(zhí)行器綜合測(cè)試儀的背面平面示意圖3為本發(fā)明執(zhí)行器綜合測(cè)試儀的背面內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。如圖1至圖3所示，該執(zhí)行器綜合測(cè)試儀包括有殼體1，該殼體1內(nèi)設(shè)有扭矩測(cè)量模塊2、電流采集模塊6、電壓采集模塊7、、計(jì)算機(jī)8、執(zhí)行器控制模塊5，該殼體1外部的正面設(shè)有對(duì)應(yīng)執(zhí)行器控制模塊5的按鍵50，該殼體1上設(shè)有執(zhí)行器固定軸9。測(cè)試時(shí)，將執(zhí)行器安放在執(zhí)行器固定軸9上，操作殼體1上的執(zhí)行器控制模塊按鍵50進(jìn)行控制，執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)扭矩測(cè)量模塊2的負(fù)載軸20進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量的數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果由計(jì)算機(jī)8的顯示器80直接通過軟件顯示出來，扭矩測(cè)量模塊2與計(jì)算機(jī)8連接。具體的，如圖3所示，執(zhí)行器綜合測(cè)試儀內(nèi)安裝有負(fù)載加載模塊4，該負(fù)載加載模塊4連接該扭矩測(cè)量模塊2的輸入端，扭矩測(cè)量模塊2的輸出端由一根負(fù)載軸20與執(zhí)行器直接連接。當(dāng)執(zhí)行器控制模塊5驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)時(shí)，由負(fù)載加載模塊4提供為執(zhí)行器正常工作所需的恒定負(fù)載，負(fù)載的值由扭矩測(cè)量模塊2輸入到計(jì)算機(jī)8顯示出來，根據(jù)顯示的結(jié)果對(duì)負(fù)載加載模塊4進(jìn)行調(diào)整以達(dá)到預(yù)期的負(fù)載大小。角度測(cè)量模塊3固定在扭矩測(cè)量模塊2的負(fù)載軸20上并與該負(fù)載軸20及執(zhí)行器同步轉(zhuǎn)動(dòng)，然后將轉(zhuǎn)動(dòng)的角度數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)8，從而可以同步的檢測(cè)執(zhí)行器的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。本發(fā)明的電流采集模塊6的輸入端與執(zhí)行器控制模塊5連接，輸出端與計(jì)算機(jī)8 連接，電壓采集模塊7輸入端與執(zhí)行器控制模塊5連接，輸出端與計(jì)算機(jī)8連接，可以將電流值和反饋電壓值接由計(jì)算機(jī)8通過軟件顯示出來。本發(fā)明的轉(zhuǎn)速測(cè)量可以通過角度數(shù)據(jù)直接計(jì)算出來，由角度測(cè)量模塊3采集的角度信號(hào)可以達(dá)到1000次/秒，由通過截取執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)開始和結(jié)束時(shí)的時(shí)間和角度數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)8直接可以得出轉(zhuǎn)速結(jié)果，相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方式更為精確和方便。本發(fā)明的線性度測(cè)量可以通過角度數(shù)據(jù)和反饋電壓計(jì)算出來，由角度測(cè)量模塊3 和電壓采集模塊7采集的信號(hào)可以均達(dá)到1000次/秒，由通過截取執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)過程中各電的反饋和角度數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)8直接可以得出線性度結(jié)果，相對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)量方式更為精確和方便，而且由于是通過角度和反饋電壓的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，完全不受執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)開始和結(jié)束階段等情況下速度不均勻的影響，進(jìn)一步保證了數(shù)據(jù)的科學(xué)性和可靠性。本發(fā)明中的所述電流采集模塊6采用基于USB總線的帶隔離的M位微弱信號(hào)采集卡。其信號(hào)端與通信端有全面隔離，從而允許接入特殊的高共模電流信號(hào)。板卡有4路信號(hào)輸入通道，采樣噪聲峰峰值僅為2微安，真正實(shí)現(xiàn)了百萬分之一的超高分辨率。所述電流采集模塊6內(nèi)置有32倍和64倍兩檔可編程的增益放大器，在不經(jīng)過外部放大的情況下可以直接測(cè)量mA級(jí)的微弱信號(hào)。所述電流采集模塊6采用USB2.0全速總線接口，可工作在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，通過VB編程語言編寫應(yīng)用程序，在軟件界面直接顯示電流值。所述角度測(cè)量模塊3采用電容微型擺錘原理。利用地球重力原理，當(dāng)傾角單元傾斜時(shí)，地球重力在相應(yīng)的擺錘上會(huì)產(chǎn)生重力的分量，相應(yīng)的電容量會(huì)變化，通過對(duì)電容量處量放大，濾波，轉(zhuǎn)換之后得出傾角。所述角度測(cè)量模塊信號(hào)通過軟件直接輸入到計(jì)算機(jī)顯示，不需要物理刻度盤和指針，避免了傳統(tǒng)方式角度測(cè)量的弊端。所述電壓采集模塊7為一款基于USB總線的信號(hào)采集器，能夠采集士5V之間的單端電壓信號(hào)，并將采集到的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、顯示和記錄。所述負(fù)載加載模塊4根據(jù)電磁原理，利用磁粉傳遞轉(zhuǎn)矩，具有激磁電流和傳遞轉(zhuǎn)矩基本成線性關(guān)系，在同滑差無關(guān)的情況下能夠傳遞一定的轉(zhuǎn)矩，響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。所述扭矩測(cè)量模塊2采用應(yīng)變片電測(cè)技術(shù)，在彈性軸上組成應(yīng)變橋，向應(yīng)變橋提供電源即可測(cè)得該彈性軸受扭的電信號(hào)。將該應(yīng)變信號(hào)放大后，經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換，變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號(hào)。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種執(zhí)行器綜合測(cè)試儀，其特征在于，其包括有殼體，該殼體內(nèi)設(shè)有扭矩測(cè)量模塊、 電流采集模塊、電壓采集模塊、計(jì)算機(jī)、執(zhí)行器控制模塊，該扭矩測(cè)量模塊與該計(jì)算機(jī)連接， 該扭矩測(cè)量模塊的輸入端連接有用于提供所需負(fù)載的負(fù)載加載模塊，該扭矩測(cè)量模塊的輸出端由一根負(fù)載軸與執(zhí)行器直接連接，位于殼體內(nèi)部的該扭矩測(cè)量模塊的負(fù)載軸上固定有角度測(cè)量模塊，該角度測(cè)量模塊與該負(fù)載軸及執(zhí)行器同步轉(zhuǎn)動(dòng)，該電流采集模塊與執(zhí)行器控制模塊和計(jì)算機(jī)連接，該電壓采集模塊與執(zhí)行器控制模塊和計(jì)算機(jī)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器綜合測(cè)試儀，其特征在于，所述殼體外部的正面設(shè)有對(duì)應(yīng)所述執(zhí)行器控制模塊的按鍵。
3.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器綜合測(cè)試儀，其特征在于，所述殼體上設(shè)有用于安放執(zhí)行器的執(zhí)行器固定軸。
4.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器綜合測(cè)試儀，其特征在于，所述電流采集模塊的輸入端與所述執(zhí)行器控制模塊連接，所述電流采集模塊的輸出端與所述計(jì)算機(jī)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的執(zhí)行器綜合測(cè)試儀，其特征在于，所述電壓采集模塊的輸入端與所述執(zhí)行器控制模塊連接，所述電壓采集模塊的輸出端與所述計(jì)算機(jī)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種執(zhí)行器綜合測(cè)試儀，其包括有殼體，該殼體內(nèi)設(shè)有扭矩測(cè)量模塊、電流采集模塊、電壓采集模塊、計(jì)算機(jī)、執(zhí)行器控制模塊，該扭矩測(cè)量模塊與該計(jì)算機(jī)連接，該扭矩測(cè)量模塊的輸入端連接有用于提供所需負(fù)載的負(fù)載加載模塊，該扭矩測(cè)量模塊的輸出端由負(fù)載軸與執(zhí)行器直接連接，該扭矩測(cè)量模塊的負(fù)載軸上固定有角度測(cè)量模塊，該角度測(cè)量模塊與該負(fù)載軸及執(zhí)行器同步轉(zhuǎn)動(dòng)，該電流采集模塊與執(zhí)行器控制模塊和計(jì)算機(jī)連接，該電壓采集模塊與執(zhí)行器控制模塊和計(jì)算機(jī)連接。本發(fā)明將電流測(cè)量、角度測(cè)量、轉(zhuǎn)速測(cè)量、反饋電壓測(cè)量、線性度測(cè)量等測(cè)量功能整合在一起，通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集計(jì)算數(shù)據(jù)，進(jìn)一步做出判定，達(dá)到快速準(zhǔn)確優(yōu)化測(cè)量過程的目的。
文檔編號(hào)G01D21/02GK102538875SQ20121000190
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者諶勇, 黃桂蓉 申請(qǐng)人:孝感華工高理電子有限公司