本發(fā)明涉及電連接器件參數(shù)指標(biāo)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種便攜式精密導(dǎo)電滑環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

精密導(dǎo)電滑環(huán)是一種用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)間功率、信號(hào)傳送的電連接器件，其特別適用于無(wú)限制的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)又需要從固定位置到旋轉(zhuǎn)位置傳送功率或數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。精密導(dǎo)電滑環(huán)一直以來(lái)被應(yīng)用于尖端軍事領(lǐng)域，是各種精密轉(zhuǎn)臺(tái)、離心機(jī)、慣導(dǎo)設(shè)備等的關(guān)鍵器件。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，民用領(lǐng)域也越來(lái)越多的涉足使用此類產(chǎn)品，用于工業(yè)自動(dòng)系統(tǒng)控制中。精密導(dǎo)電滑環(huán)在生產(chǎn)、使用過程中主要檢測(cè)的參數(shù)指標(biāo)有：靜態(tài)接觸電阻、動(dòng)態(tài)接觸電阻、絕緣電阻、耐壓強(qiáng)度、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩等，其中靜態(tài)接觸電阻、動(dòng)態(tài)接觸電阻、絕緣電阻是所有導(dǎo)電滑環(huán)的必檢項(xiàng)目，耐壓強(qiáng)度、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩等也是需要檢測(cè)的重要指標(biāo)。

在常溫常壓下，對(duì)精密導(dǎo)電滑環(huán)的參數(shù)指標(biāo)檢測(cè)一般采用手動(dòng)檢測(cè)或綜合測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)，然而在高、低溫、熱真空等環(huán)境下進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，手動(dòng)檢測(cè)完全失效，綜合測(cè)試儀因體積龐大、攜帶不便等原因不適宜多個(gè)地點(diǎn)流動(dòng)檢測(cè)，同時(shí)其一般無(wú)法拆解組合，靈活度不夠高。此外，綜合測(cè)試儀一般為非標(biāo)定制設(shè)備，各廠家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不一，且一般價(jià)格昂貴，后期維護(hù)成本較高，所以對(duì)于中小企業(yè)適用性不強(qiáng)。

因此，發(fā)明一種便攜性和適用性強(qiáng)、性價(jià)比高、使用靈活、后期維護(hù)簡(jiǎn)單、適合中小企業(yè)的精密導(dǎo)電滑環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)方法具有重要的意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種便攜性和適用性強(qiáng)、性價(jià)比高、使用靈活、后期維護(hù)簡(jiǎn)單、適合中小企業(yè)的便攜式精密導(dǎo)電滑環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種能對(duì)精密導(dǎo)電滑環(huán)的多個(gè)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試的檢測(cè)方法。

本發(fā)明的第一個(gè)目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種便攜式精密導(dǎo)電滑環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)，特征是：包括多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)、滑環(huán)測(cè)試機(jī)構(gòu)、集線裝置、參數(shù)測(cè)試設(shè)備、繼電器開關(guān)控制單元、扭矩傳感器控制電箱、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、上位機(jī)以及若干導(dǎo)線，其中：滑環(huán)測(cè)試機(jī)構(gòu)由程控力矩電機(jī)、扭矩傳感器和滑環(huán)夾裝工裝組成，集線裝置由多環(huán)路接線端子和多路繼電器開關(guān)組成，參數(shù)測(cè)試設(shè)備由微歐姆計(jì)和耐壓絕緣測(cè)試儀組成，多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)安裝在滑環(huán)測(cè)試機(jī)構(gòu)中，多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)的環(huán)引線端與多環(huán)路接線端子XA的一端對(duì)應(yīng)相連，多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)的刷引線端與多環(huán)路接線端子XB的一端對(duì)應(yīng)相連，多環(huán)路接線端子XA的另一端與多路繼電器開關(guān)KA的一端對(duì)應(yīng)相連，多環(huán)路接線端子XB的另一端與多路繼電器開關(guān)KB的一端對(duì)應(yīng)相連，多路繼電器開關(guān)KA的另一端全部短接在一起并引出2個(gè)接線端子，多路繼電器開關(guān)KB的另一端也全部短接在一起并引出2個(gè)接線端子；上位機(jī)與參數(shù)測(cè)試設(shè)備、扭矩傳感器控制電箱均通過RS-232串口線進(jìn)行連接和通信，上位機(jī)與繼電器開關(guān)控制單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器均通過RS-485串口線進(jìn)行連接和通信，微歐姆計(jì)測(cè)量得到的導(dǎo)電滑環(huán)的接觸電阻數(shù)據(jù)、耐壓絕緣測(cè)試儀測(cè)量得到的導(dǎo)電滑環(huán)的耐壓漏電流、絕緣電阻數(shù)據(jù)以及扭矩傳感器測(cè)量得到的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩?cái)?shù)據(jù)均通過RS-232串口線傳送給上位機(jī)，并經(jīng)過上位機(jī)的分析處理后，在顯示屏上予以顯示，同時(shí)上位機(jī)通過RS-485串口線分別發(fā)出指令給繼電器開關(guān)控制單元和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)而控制多路繼電器開關(guān)的開與關(guān)以及程控力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)模式和轉(zhuǎn)速。

程控力矩電機(jī)、扭矩傳感器和滑環(huán)夾裝工裝集成為一體，其中程控力矩電機(jī)和扭矩傳感器放置在滑環(huán)測(cè)試箱中，并將扭矩傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭引出測(cè)試箱外，同時(shí)將滑環(huán)夾裝工裝安裝在測(cè)試箱上形成一體。

多環(huán)路接線端子和多路繼電器開關(guān)集成為一體，放置在集線盒中。

繼電器開關(guān)控制單元、扭矩傳感器控制電箱和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器集成為一體，放置在控制電箱中，并在控制電箱的面板上將電源接口、繼電器開關(guān)控制單元和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的RS-485通信接口以及扭矩傳感器控制電箱的RS-232通信接口均引出并標(biāo)識(shí)。

多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)的環(huán)路數(shù)為N（N為自然數(shù)），即環(huán)引線端N路，標(biāo)號(hào)為A-I（I=1，2…N）；刷引線端N路，標(biāo)號(hào)為B-I（I=1，2…N）；繼電器開關(guān)個(gè)數(shù)為2N，即環(huán)引線端N路對(duì)應(yīng)繼電器開關(guān)N個(gè)，標(biāo)號(hào)為KA-I（I=1，2…N）；刷引線端N路對(duì)應(yīng)繼電器開關(guān)N個(gè)，標(biāo)號(hào)為KB-I（I=1，2…N）。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種精密導(dǎo)電滑環(huán)檢測(cè)方法，包括以下步驟：

A、將多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)整體安裝在滑環(huán)測(cè)試機(jī)構(gòu)中的滑環(huán)夾裝工裝上，并將其引出的環(huán)引線、刷引線分別與集線裝置中的多環(huán)路接線端子分別對(duì)應(yīng)連接在一起；

B、將集線裝置引出的4個(gè)接線端子與參數(shù)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試線纜進(jìn)行相連，打開所有電源，使多路繼電器開關(guān)處于斷開狀態(tài)；

C、在上位機(jī)上設(shè)置好相關(guān)檢測(cè)參數(shù)和程控力矩電機(jī)工作模式后打開相關(guān)測(cè)試端口，并點(diǎn)擊“開始檢測(cè)”按鈕即可開始進(jìn)行檢測(cè)；

D、上位機(jī)控制多路繼電器開關(guān)按照預(yù)設(shè)工作模式實(shí)現(xiàn)開、關(guān)，并讀取相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，主要包括：微歐姆計(jì)測(cè)量得到的接觸電阻數(shù)據(jù)、耐壓絕緣測(cè)試儀測(cè)量得到的耐壓漏電流和絕緣電阻數(shù)據(jù)、扭矩傳感器測(cè)量得到的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩?cái)?shù)據(jù)，上位機(jī)對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和EXCEL記錄保存，并在顯示屏予以顯示，最終實(shí)現(xiàn)直接打印輸出。

本發(fā)明可通過對(duì)多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)的各環(huán)路一次性加裝，即可完成接觸電阻、耐壓漏電流、絕緣電阻、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩等多項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)，且導(dǎo)電滑環(huán)的環(huán)路不限。另外，本發(fā)明利用現(xiàn)成的微歐姆計(jì)、絕緣耐壓測(cè)試儀、扭矩傳感器等儀器組合在一起，通過簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)組裝即可形成一套檢測(cè)系統(tǒng)，與手動(dòng)檢測(cè)結(jié)果完全相同，檢測(cè)結(jié)果一致性強(qiáng)。同時(shí)本發(fā)明通過集成后主要由5個(gè)模塊組成，即滑環(huán)測(cè)試機(jī)構(gòu)、集線裝置、參數(shù)測(cè)試設(shè)備、集成控制電箱和上位機(jī)（筆記本電腦），各個(gè)模塊均體積小、重量輕，十分便于攜帶和流動(dòng)檢測(cè)。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、便攜性強(qiáng)，由于其體積小、重量輕、拆解組合十分簡(jiǎn)單等原因，非常適合用于多地點(diǎn)流動(dòng)檢測(cè)；

2、適用性強(qiáng)，在常溫、高低溫、熱真空等多種環(huán)境下均可使用；

3、使用靈活，拆解后可用于常規(guī)的手動(dòng)檢測(cè)，組合起來(lái)就自成一套檢測(cè)系統(tǒng)；

4、后期維護(hù)簡(jiǎn)單且成本低，整個(gè)系統(tǒng)由現(xiàn)有生產(chǎn)中使用的測(cè)試設(shè)備組合而成，一旦出現(xiàn)問題均可快速替換；

5、設(shè)計(jì)開發(fā)簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，檢測(cè)結(jié)果一致性強(qiáng)，十分適用于中小型企業(yè)。

附圖說(shuō)明

圖1為一種便攜式精密導(dǎo)電滑環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成框圖；

圖2為本發(fā)明中導(dǎo)電滑環(huán)、多環(huán)路接線端子及多路繼電器開關(guān)的接線示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，一種便攜式精密導(dǎo)電滑環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)，包括多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1、集線裝置2、參數(shù)測(cè)試設(shè)備3、上位機(jī)（筆記本電腦）4、繼電器開關(guān)控制單元5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器6、扭矩傳感器控制電箱7、滑環(huán)測(cè)試機(jī)構(gòu)8以及若干導(dǎo)線，集線裝置2由多環(huán)路接線端子21和多路繼電器開關(guān)22組成，參數(shù)測(cè)試設(shè)備3由微歐姆計(jì)31和耐壓絕緣測(cè)試儀32組成，滑環(huán)測(cè)試機(jī)構(gòu)8由程控力矩電機(jī)81、扭矩傳感器82和滑環(huán)夾裝工裝83組成，多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1安裝在滑環(huán)測(cè)試機(jī)構(gòu)8中的滑環(huán)夾裝工裝83上，上位機(jī)4采用筆記本電腦實(shí)現(xiàn)。

如圖2所示，本發(fā)明中多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1、多環(huán)路接線端子21及多路繼電器開關(guān)22之間的接線方法，以8環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)為例，即精密導(dǎo)電滑環(huán)環(huán)引線端8路，標(biāo)號(hào)為A-1到A-8，精密導(dǎo)電滑環(huán)刷引線端8路，標(biāo)號(hào)為B-1到B-8，多路繼電器開關(guān)22個(gè)數(shù)為16，即精密導(dǎo)電滑環(huán)環(huán)引線端對(duì)應(yīng)繼電器開關(guān)22為8個(gè)，標(biāo)號(hào)為KA-1到KA-8，精密導(dǎo)電滑環(huán)刷引線端對(duì)應(yīng)繼電器開關(guān)22為8個(gè)，標(biāo)號(hào)為KB-1到KB-8，其中多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1環(huán)引線端A與多環(huán)路接線端子21的XA一端對(duì)應(yīng)相連，多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1刷引線端B與多環(huán)路接線端子21的XB一端對(duì)應(yīng)相連，多環(huán)路接線端子21的XA和XB的另一端分別與多路繼電器開關(guān)22的KA和KB的一端對(duì)應(yīng)相連，多路繼電器開關(guān)22的KA另一端全部短接在一起并引出2個(gè)接線端子SA-1和SA-2，多路繼電器開關(guān)22的KB另一端也全部短接在一起并引出2個(gè)接線端子SB-1和SB-2。

當(dāng)進(jìn)行靜態(tài)接觸電阻和動(dòng)態(tài)接觸電阻檢測(cè)時(shí)，微歐姆計(jì)31的4根測(cè)試線分別接接線端子SA-1、SA-2、SB-1和SB-2。當(dāng)進(jìn)行耐壓漏電流和絕緣電阻檢測(cè)時(shí)，耐壓絕緣測(cè)試儀32的2根測(cè)試線分別接接線端子SA-1和SB-1。上位機(jī)4與微歐姆計(jì)31、耐壓絕緣測(cè)試儀32、扭矩傳感器控制電箱7均通過RS-232串口線連接和通信，與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器6和繼電器開關(guān)控制單元5均通過RS-485串口線連接和通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)多路繼電器開關(guān)22控制其開與關(guān)，對(duì)程控力矩電機(jī)81控制其轉(zhuǎn)動(dòng)模式和轉(zhuǎn)速，對(duì)微歐姆計(jì)31、耐壓絕緣測(cè)試儀32和扭矩傳感器82進(jìn)行接觸電阻、耐壓漏電流、絕緣電阻、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，同時(shí)對(duì)采集到數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理、顯示及EXCEL記錄保存，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)的檢測(cè)。

一種精密導(dǎo)電滑環(huán)的檢測(cè)方法，其主要是將被測(cè)多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)簡(jiǎn)單夾裝后，通過簡(jiǎn)單的操控上位機(jī)即可快速實(shí)現(xiàn)對(duì)多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)的接觸電阻、耐壓漏電流、絕緣電阻、轉(zhuǎn)動(dòng)力矩參數(shù)的快速檢測(cè)，具體包括以下步驟：

A、將多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1整體安裝在滑環(huán)測(cè)試機(jī)構(gòu)8中的滑環(huán)夾裝工裝83上，留出其環(huán)引線端A和刷引線端B，如圖2所示，并將環(huán)引線端A與多環(huán)路接線端子XA連接，刷引線端B與多環(huán)路接線端子XB連接；

B、將集線裝置2引出的4個(gè)接線端子SA-1、SA-2、SB-1和SB-2與參數(shù)測(cè)試設(shè)備3測(cè)試線纜進(jìn)行相連，同時(shí)打開所有電源，使多路繼電器開關(guān)22處于斷開狀態(tài)；

（1）當(dāng)進(jìn)行多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1接觸電阻檢測(cè)時(shí)：將微歐姆計(jì)31的4根測(cè)試線分別接接線端子SA-1、SA-2、SB-1和SB-2。

（2）當(dāng)進(jìn)行多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1耐壓漏電流、絕緣電阻檢測(cè)時(shí)：將耐壓絕緣測(cè)試儀32的2根測(cè)試線分別接接線端子SA-1和SB-1。

、設(shè)置好相關(guān)檢測(cè)參數(shù)和程控力矩電機(jī)81工作模式和轉(zhuǎn)速后，打開相關(guān)測(cè)試端口，并點(diǎn)擊“開始檢測(cè)”按鈕即可開始進(jìn)行檢測(cè)；

（1）當(dāng)進(jìn)行多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1接觸電阻檢測(cè)時(shí)：所設(shè)參數(shù)包括“基礎(chǔ)電阻”、“動(dòng)態(tài)變化檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”、“環(huán)-環(huán)檢測(cè)時(shí)間間隔”、“力矩檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”等，程控力矩電機(jī)81工作模式包括“正反向工作”、“正向工作”、“反向工作”、“禁止工作”等模式可選。此時(shí)多路繼電器開關(guān)22工作模式為：檢測(cè)第I環(huán)路時(shí)其對(duì)應(yīng)繼電器開關(guān)KA-I和KB-I（I=1,2…N，N為環(huán)路數(shù)）閉合，形成檢測(cè)回路，其它全部斷開。

（2）當(dāng)進(jìn)行多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1耐壓漏電流、絕緣電阻檢測(cè)時(shí)：所設(shè)參數(shù)包括“絕緣測(cè)試電壓”、“耐壓測(cè)試電壓”、“檢測(cè)時(shí)間間隔”、“絕緣電阻檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”、“耐壓漏電流檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”等，程控力矩電機(jī)81工作模式為“禁止工作”。此時(shí)多路繼電器開關(guān)22工作模式為：檢測(cè)相鄰M/K環(huán)路時(shí)對(duì)應(yīng)繼電器開關(guān)KA-M（M=1,2…N，N為環(huán)路數(shù)且M≠K）和KB-K（K=1,2…N，N為環(huán)路數(shù)且K≠M(fèi)）閉合，其它全部斷開。

、上位機(jī)控制多路繼電器開關(guān)22開、關(guān)，并讀取相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)，以及對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理、顯示和EXCEL記錄保存，最終實(shí)現(xiàn)直接打印輸出。

（1）當(dāng)進(jìn)行多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1接觸電阻檢測(cè)時(shí)：上位機(jī)會(huì)自動(dòng)按照預(yù)設(shè)的“環(huán)-環(huán)檢測(cè)時(shí)間間隔”逐環(huán)進(jìn)行切換多路繼電器開關(guān)22，在環(huán)-環(huán)檢測(cè)間隔時(shí)間內(nèi)以20個(gè) /s的速度讀取微歐姆計(jì)31測(cè)量得到的電阻數(shù)據(jù)并將其繪制成一條曲線顯示，同時(shí)從讀取的數(shù)據(jù)中分析找出最大值和最小值，最大值與“基礎(chǔ)電阻”之差即為該環(huán)路的靜態(tài)接觸電阻，最大值與最小值之差即為該環(huán)路的接觸電阻動(dòng)態(tài)變化值，并與“動(dòng)態(tài)變化檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行對(duì)比分析，若大于“動(dòng)態(tài)變化檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”則表明該環(huán)路不合格并報(bào)警顯示，否則視為合格，以此類推，最終對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行EXCEL表格記錄和保存。同理，從開始檢測(cè)到結(jié)束檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)以20個(gè) /s的速度讀取扭矩傳感器82測(cè)量得到的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩?cái)?shù)據(jù)并將其繪制成一條曲線顯示，同時(shí)從讀取的數(shù)據(jù)中分析找出最大值與“力矩檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行對(duì)比分析，若大于“力矩檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”則表明不合格并報(bào)警顯示，否則視為合格，最終對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行EXCEL表格記錄和保存，并實(shí)現(xiàn)直接打印輸出。

（2）當(dāng)進(jìn)行多環(huán)路精密導(dǎo)電滑環(huán)1耐壓漏電流、絕緣電阻檢測(cè)時(shí)：上位機(jī)會(huì)自動(dòng)按照預(yù)設(shè)的“檢測(cè)時(shí)間間隔”逐次切換多路繼電器開關(guān)22，在檢測(cè)間隔時(shí)間內(nèi)以20個(gè) /s的速度讀取耐壓絕緣測(cè)試儀32測(cè)量得到的耐壓漏電流、絕緣電阻數(shù)據(jù)并將其繪制成曲線顯示，同時(shí)從讀取的數(shù)據(jù)中分析找出最大值并與“耐壓漏電流檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”、“絕緣電阻檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行對(duì)比分析，若大于“耐壓漏電流檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”、“絕緣電阻檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)”則表明此路檢測(cè)不合格并報(bào)警顯示，否則視為合格，以此類推，最終對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行EXCEL表格記錄和保存，并實(shí)現(xiàn)直接打印輸出。