一种非接触式位移传感器自动测试设备制造技术

本发明专利技术属于机电技术领域，公开了一种非接触式位移传感器自动测试设备，包括测试设备和测试试验台；测试设备由槽轮机构、直线往复运动机构、支架、轴承、锥齿轮组、带电机座堵盖、伺服电机、精密位移传感器、导电滑环等组成；测试试验台由供电模块、电机控制模块、数采模块、显示模块和操纵面板组成。测试时，多台被测产品安装在测试设备上，由伺服电机通过锥齿轮组带动槽轮机构和直线往复运动机构，实现感应元件与产品之间的相对位移和产品换位。产品供电通过导电滑环实现，通过设置接触点位置，保证与感应元件正对的产品通电。精密位移传感器输出和被测产品的信号输出通过数采模块进行采集，并通过显示模块进行显示。并通过显示模块进行显示。并通过显示模块进行显示。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式位移传感器自动测试设备


[0001]本专利技术涉及传感器自动测试领域，具体涉及一种非接触式位移传感器自动测试设备。

技术介绍

[0002]非接触式位移传感器的工作性能对使用该传感器的产品功能实现及产品性能可靠性具有决定性的影响。但由于传感器使用环境较为复杂，测试传感器在不同工作环境下的性能具有十分重要的意义。传统的传感器工作性能测试方法是：使用工装夹具配合恒压电源，使用万用表和游标卡尺来手动操作测试。此种测试方法测试效率低，且无法实现极端环境下的动态测试。非接触式位移传感器使用范围极广，用量很大，对传感器的性能测试工作带来了极大的挑战，急需一套能提高测试效率、满足极端环境测试且能测试传感器动态性能的测试设备。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种非接触式位移传感器自动测试设备，提高传感器性能测试的效率，实现传感器在高低温、低气压、强辐射等极端环境下的性能测试和动态响应测试。
[0004]为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种非接触式位移传感器自动测试设备，包括支架以及安装在支架上的槽轮机构；
[0006]支架为框架式结构，槽轮机构安装在支架中，其包括一个槽轮盘以及与槽轮盘配合的驱动盘；槽轮盘的圆周上分布有多个弧形槽，相邻的弧形槽之间沿径向加工有滑槽；驱动盘的表面设置有半圆环形凸台，在凸台的对侧设置有驱动杆；
[0007]槽轮盘的表面上沿圆周方向加工有多个产品安装槽，用于安装被测产品；在槽轮盘上同轴设置有导电滑环，导电滑环包括内部的接线柱和外部的接线环，其中，接线柱固定，接线环可跟随槽轮盘旋转；接线柱上分别接有电源线、信号线和地线，并从接线柱上引出对应于电源线、信号线和地线的三个触点；接线环的圆周上均布有与产品安装槽一一对应的导电区；导电区的内端穿出接线环内表面，外端分别引出一个电源线接线端、信号线接线端和地线接线端，并分别与对应的产品安装槽中的被测产品的电源线、信号线和地线相连；
[0008]接线柱上的三个触点指向待测位置，当某产品安装槽内的被测产品旋转至待测位置时，其对应的导电区与三个触点接触，从而使该传感器处于工作状态。
[0009]进一步地，位于待测位置上方设置有直线往复运动机构，直线往复运动机构的端部设置有感应元件座，感应元件座内装有感应元件，当感应元件座靠近被测产品的过程中，被测产品将与感应元件产生相互作用，并输出电流/电压信号，经过信号处理转换成第一位移。
[0010]进一步地，所述直线往复运动机构上安装有一个位移传感器，当感应元件座在与被测产品相对运动的过程中，精密位移传感器检测感应元件座的运动位移，输出第二电流/电压信号，经过信号处理转换成第二位移；通过第一位移和第二位移比对，得到待测传感器的测量精度。
[0011]进一步地，直线往复运动机构运动到最上端时感应元件座所处的位置定义为测量装置的零位。
[0012]进一步地，直线往复运动机构、槽轮机构与同一个锥齿轮组相配合；在伺服电机驱动下，锥齿轮组通过锥齿轮之间的啮合保证直线往复运动机构每完成一个周期的直线往复运动，槽轮机构中的驱动盘即旋转360
°
。
[0013]进一步地，在驱动盘与槽轮盘配合运动的过程中有测量和切换两种状态；当驱动盘上的半圆环凸台与槽轮盘上的弧形槽呈弧面接触时，处于测量状态，槽轮盘不转动，被测产品位置不变，感应元件座在直线往复运动机构靠近被测产品，进行位移测量；当驱动杆滑入槽轮盘上的滑槽时，进入切换状态，驱动杆带动槽轮盘旋转一定角度，将下一台被测产品沿周向移动到待测位置；驱动盘每旋转360
°
，槽轮机构完成一次测量
‑
切换动作。
[0014]进一步地，所述驱动杆与凸台中心间隔180
°
布置；所述接线环的导电区和非导电区交错排布。
[0015]进一步地，所述非接触式位移传感器自动测试设备的工作过程为：
[0016]首先取下装有导电滑环的槽轮盘，将被测产品依序放在槽轮盘的产品安装槽位置，再将产品引出线按照顺序和接线定义连接在导电滑环上的接线环上；连接完成后将槽轮盘安装回支架上，将伺服电机与连杆通过联轴器相连，连杆的端部用于驱动锥齿轮组；
[0017]将通信线缆连接到测试试验台上，测试试验台中设置有供电模块、电机控制模块、数采模块、显示模块以及操纵面板；接通电源，拨动操纵面板上的零位开关，电机控制模块控制直线往复运动机构带动感应元件座移动到往复行程最上端，即零位；回零后，拨动自动测试开关，开始自动测试：
[0018]首先直线往复运动机构向下运动，带动感应元件座向下运动，靠近被测产品，此时槽轮机构处于测量状态，被测产品保持不动，在此过程中，数采模块实时采集精密位移传感器和被测产品的反馈信号，经过处理、计算后输出到显示模块，并在显示屏上同时显示精密位移传感器和被测产品测得的被测位移delta；向下行程结束后，直线往复机构开始向上运动，运动到向上行程末尾时驱动杆滑入槽轮盘上的滑槽，进入切换状态，槽轮盘旋转一定角度，下一台被测产品换位到待测位置；直线往复运动机构运动直至回到零位后，开始下一台测试；以此循环，直至将槽轮盘上的所有被测产品测试完成。
[0019]进一步地，高低温环境下测试进行前，将被测产品安装在槽轮盘上，并将产品引线连接在导电滑环上；将测试设备除带电机座堵盖和伺服电机的部分放置在温度试验箱内部，调节支架底部的可调支脚使连杆从温度箱侧面密封圆孔处伸出，将带电机座堵盖套在连杆上，调节可调支脚使电机座堵盖与密封圆孔同轴，并将堵盖装入孔中；然后将伺服电机与连杆通过联轴器相连，并将伺服电机安装在电机座上；其中，电机轴与联轴器连接部分设置石墨密封环，并在伺服电机与电机座之间设置橡胶密封圈；将通信线缆连接到测试试验台上。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术特点：
[0021]取消了手动测量，避免了人为动作导致的测试错误，提高了测试精度；一次安装后顺序测量多台产品，单台测试完成后自动更换下一台，提高了测试效率；实现了非接触式位移传感器高低温、低气压、强辐射等极端环境下自动测试；解决了无法对传感器动态响应性能进行测试的问题。
附图说明
[0022]图1是非接触式位移传感器自动测试设备的总体结构图；
[0023]图2是测试设备的结构图；
[0024]图3是测试试验台的构成图；
[0025]图4是槽轮机构结构图；
[0026]图5是导电滑环结构图；
[0027]图6是直线往复运动机构结构图；
[0028]图7是带电机座堵盖结构图；
[0029]图8是位移测量原理示意图；
[0030]图9是操纵面板示意图。
[0031]图中标号说明：1槽轮机构，2被测产品，3导电滑环，4精密位移传感器，5锥齿轮组，6支架，7轴承，8带电机座堵盖，9伺服电机，10连杆，11直线往复运动机构，12感应元件座，13可调支脚，14供电模块，15电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触式位移传感器自动测试设备，其特征在于，包括支架(6)以及安装在支架(6)上的槽轮机构(1)；支架(6)为框架式结构，槽轮机构(1)安装在支架(6)中，其包括一个槽轮盘(19)以及与槽轮盘(19)配合的驱动盘(20)；槽轮盘(19)的圆周上分布有多个弧形槽(191)，相邻的弧形槽(191)之间沿径向加工有滑槽(192)；驱动盘(20)的表面设置有半圆环形凸台(201)，在凸台(201)的对侧设置有驱动杆(21)；槽轮盘(19)的表面上沿圆周方向加工有多个产品安装槽(22)，用于安装被测产品(2)；在槽轮盘(19)上同轴设置有导电滑环(3)，导电滑环(3)包括内部的接线柱(23)和外部的接线环(24)，其中，接线柱(23)固定，接线环(24)可跟随槽轮盘(19)旋转；接线柱(23)上分别接有电源线、信号线和地线，并从接线柱(23)上引出对应于电源线、信号线和地线的三个触点(25)；接线环(24)的圆周上均布有与产品安装槽(22)一一对应的导电区；导电区的内端穿出接线环内表面，外端分别引出一个电源线接线端、信号线接线端和地线接线端，并分别与对应的产品安装槽(22)中的被测产品(2)的电源线、信号线和地线相连；接线柱(23)上的三个触点(25)指向待测位置，当某产品安装槽(22)内的被测产品(2)旋转至待测位置时，其对应的导电区与三个触点接触，从而使该传感器处于工作状态。2.根据权利要求1所述的非接触式位移传感器自动测试设备，其特征在于，位于待测位置上方设置有直线往复运动机构(11)，直线往复运动机构(11)的端部设置有感应元件座(12)，感应元件座(12)内装有感应元件(31)，当感应元件座(12)靠近被测产品(2)的过程中，被测产品(2)将与感应元件(31)产生相互作用，并输出电流/电压信号，经过信号处理转换成第一位移。3.根据权利要求2所述的非接触式位移传感器自动测试设备，其特征在于，所述直线往复运动机构(11)上安装有一个位移传感器(4)，当感应元件座(12)在与被测产品(2)相对运动的过程中，精密位移传感器(4)检测感应元件座(12)的运动位移，输出第二电流/电压信号，经过信号处理转换成第二位移；通过第一位移和第二位移比对，得到待测传感器的测量精度。4.根据权利要求2所述的非接触式位移传感器自动测试设备，其特征在于，直线往复运动机构(11)运动到最上端时感应元件座(12)所处的位置定义为测量装置的零位。5.根据权利要求2所述的非接触式位移传感器自动测试设备，其特征在于，直线往复运动机构(11)、槽轮机构(1)与同一个锥齿轮组(5)相配合；在伺服电机(9)驱动下，锥齿轮组(5)通过锥齿轮之间的啮合保证直线往复运动机构(11)每完成一个周期的直线往复运动，槽轮机构(1)中的驱动盘(20)即旋转360
°
。6.根据权利要求1所述的非接触式位移传感器自动测试设备，其特征在于，在驱动盘(20)与槽轮盘(19)配合运动的过程中有测量和切换两种状态；当驱动盘(20)上的半圆环凸台与槽轮盘(19)上的弧形槽呈弧面接触时，处于测量状态，槽轮盘(19)不转动，被测产品(2)位置不变，感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚鹏，吴浩松，孙梁，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：发明
国别省市：