本發(fā)明涉及動力測試裝置的結構設計與試驗領域，具體涉及一種小型無人飛行器電機拉力、電流、轉(zhuǎn)速和扭矩的測試裝置。

背景技術：

小型無人飛行器因其尺寸小，飛行性能好，可代替人執(zhí)行危險任務等優(yōu)勢，發(fā)展迅速。小型無人飛行器的動力系統(tǒng)主要是無刷電機，單發(fā)、雙發(fā)和多發(fā)電機的小型無人飛行器十分常見，特別是多旋翼飛行器，對電機轉(zhuǎn)速和扭矩的要求十分高，但是目前市場上的電機產(chǎn)品種類繁多，各個廠商生產(chǎn)的電機品質(zhì)各不相同，對電機拉力、電流、轉(zhuǎn)速和扭矩等性能需求較為精確的小型無人飛行器來說，測試得到電機的詳細數(shù)據(jù)是十分必要的。電機廠商的說明書上會給出該電機的標稱或額定狀態(tài)的拉力、轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)，但是由于不同無人機的電機因工作環(huán)境和安裝位置等因素不同，用戶應自行測試電機的實際數(shù)據(jù)，以保證滿足實際需求。

目前市場上對電機拉力、電流、轉(zhuǎn)速和扭矩的測試裝置大多都是單一進行測試的，不能詳細有效的測得電機的屬性，因此亟需一種能夠快速統(tǒng)一測試出不同種類電機多個參數(shù)的裝置，且該裝置要滿足一定的精度要求和安全指標，還要使用方便快捷。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種可以方便快捷的同時測量小型飛行器電機的至少兩種工作參數(shù)的測試裝置。

本發(fā)明實施例提供的技術方案如下：

一種小型無人飛行器電機的測試裝置，包括置于實驗臺上的拉力測試結構、扭矩測試結構和計算機；

所述拉力測試結構包括從上至下順次固定連接的電機座、搖臂、法蘭軸承組件、平衡臺和多個第一傳感器；其中，所述法蘭軸承組件包括固定于所述平衡臺上的圓柱及套接于所述圓柱外側(cè)的法蘭軸承；所述電機座、所述搖臂與所述法蘭軸承固定連接，所述搖臂邊緣處成型有進線孔；多個所述第一傳感器均勻分布于所述平衡臺底部；

所述扭矩測試結構包括支架以及設置于所述支架上的滑輪；拉線的一端與所述搖臂上的進線孔連接，另一端繞過所述滑輪后與重物連接；所述重物設置于第二傳感器上，其中滑輪的中線與所述進線孔的中心具有相同高度；

所述計算機與多個所述第一傳感器和所述第二傳感器電連接，顯示根據(jù)所述第一傳感器和所述第二傳感器的檢測結果得到的待測電機的拉力和扭矩。

可選地，上述的小型無人飛行器電機的測試裝置中，還包括：

轉(zhuǎn)速表，測量待測電機轉(zhuǎn)動后的轉(zhuǎn)速，設置于所述平衡臺上，其與所述平衡臺中心軸線之間的距離小于待測電機連接的螺旋槳的轉(zhuǎn)動直徑。

可選地，上述的小型無人飛行器電機的測試裝置中，所述轉(zhuǎn)速表為數(shù)字式紅外線轉(zhuǎn)速表。

可選地，上述的小型無人飛行器電機的測試裝置中，還包括：

電流表，夾在待測電機兩根電源線之間，測量待測電機轉(zhuǎn)動后的工作電流。

可選地，上述的小型無人飛行器電機的測試裝置中，所述電流表為鉗式電流表。

可選地，上述的小型無人飛行器電機的測試裝置中，還包括：

電子調(diào)速器，置于實驗臺上，與待測電機電連接，調(diào)整待測電機的轉(zhuǎn)速。

可選地，上述的小型無人飛行器電機的測試裝置中，所述拉力測試結構中還包括：

墊片，設置于法蘭軸承和平衡臺之間。

可選地，上述的小型無人飛行器電機的測試裝置中，所述墊片為聚四氟乙烯墊片。

可選地，上述的小型無人飛行器電機的測試裝置中，所述拉力測試結構中，所述第一傳感器為四個，對稱設置于所述平衡臺底部。

可選地，上述的小型無人飛行器電機的測試裝置中，所述第一傳感器和所述第二傳感器通過螺栓固定連接于所述平衡臺底部。

本發(fā)明實施例所提供的小型無人飛行器電機的測試裝置，包括置于實驗臺上的拉力測試結構、扭矩測試結構和計算機，至少可以方便快捷地同時測量電機拉力、扭矩，而且整體結構設計簡單，成本低，高效實用；拉力、扭矩等測量數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r傳輸?shù)接嬎銠C上，便于進行數(shù)據(jù)處理。

附圖說明

下面將通過附圖詳細描述本發(fā)明實施例，將有助于理解本發(fā)明實施例的目的和優(yōu)點，其中:

圖1是本發(fā)明實施例所述小型無人飛行器電機的測試裝置的結構示意圖；

圖2為圖1所示小型無人飛行器電機的測試裝置的另一個視角的結構示意圖；

圖3為小型無人飛行器電機的測試裝置的主視圖；

圖4為拉力測試結構的分解示意圖。

其中的附圖標記為：

01-螺旋槳，02-待測電機，03-電機座，04-搖臂，05-法蘭軸承，06-轉(zhuǎn)速表，07-平衡臺，08-第一傳感器，09-拉線，10-滑輪，11-滑輪固定件，12-支架，13-重物，14-第二傳感器，15-實驗臺，16-圓柱，17-墊片，18-電流表，19-電子調(diào)速器。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，下面所描述的本發(fā)明不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。

實施例1

本實施例提供一種小型無人飛行器電機的測試裝置，如圖1、圖2和圖3所示，包括置于實驗臺15上的拉力測試結構、扭矩測試結構和計算機。所述拉力測試結構包括從上至下順次固定連接的電機座03、搖臂04、法蘭軸承組件、平衡臺07和多個第一傳感器08；其中，所述法蘭軸承組件包括固定于所述平衡臺07上的圓柱16及套接于所述圓柱外側(cè)的法蘭軸承05；所述電機座03、所述搖臂04與所述法蘭軸承05固定連接，所述搖臂04邊緣處成型有進線孔；多個所述第一傳感器08均勻分布于所述平衡臺07底部。所述扭矩測試結構包括支架12以及設置于所述支架12上的滑輪10；拉線09的一端與所述搖臂04上的進線孔連接，另一端繞過所述滑輪10后與重物13連接；所述重物13設置于第二傳感器14上。所述計算機與多個所述第一傳感器08和所述第二傳感器14電連接，顯示根據(jù)所述第一傳感器08和所述第二傳感器14的檢測結果得到的待測電機02的拉力和扭矩。

需要說明的是，實驗臺15可采用實驗室中的專有實驗臺，也可以直接采用大地作為實驗臺，上述結構固定設置于大地上亦可。

如圖4所示，當需要對待測電機02進行測試時，將螺旋槳01與待測電機02緊固連接，可以采用配套的螺母墊片將螺旋槳01擰緊在待測電機02上。待測電機02固定連接在電機座03上，可以通過電機座03增大電機底部的面積，便于固定。電機座03和搖臂04通過螺栓與直線法蘭軸承05的外部緊固相連，不能讓搖臂04有獨立的位移。直線法蘭軸承05套在內(nèi)徑適當?shù)膱A柱16外，上述結構的配合為了保證搖臂04的轉(zhuǎn)動阻力很小。圓柱16與平衡臺07緊固連接，限位圓柱16和平衡臺07的連接要牢靠，例如可焊接連接在一起不能有松動。平衡臺07與實驗臺15的接觸面積足夠大，重量也應盡量大，以防止待測電機02高速旋轉(zhuǎn)時導致整體測量裝置不穩(wěn)定甚至側(cè)翻；直線法蘭軸承05與平衡臺07之間可以增加聚四氟乙烯墊片17以盡量減小直線法蘭軸承05底面與平衡臺07之間的摩擦力，平衡臺07底面與多個第一傳感器08采用螺栓連接，第一傳感器08可采用拉力/壓力傳感器，第一傳感器08要分布均勻防止平衡臺傾轉(zhuǎn)，第一傳感器與實驗臺15固定在一起。優(yōu)選第一傳感器08的數(shù)量為偶數(shù)個，例如圖中所示的四個，四個第一傳感器08最好對稱的放在平衡臺07底部的四個角的位置，防止平衡臺07傾斜翻轉(zhuǎn)。

將滑輪10組裝完整，滑輪10通過滑輪固定件11設置于支架12上，把支架12固定在實驗臺15的適當位置，并將滑輪10調(diào)整至適當高度固定好，滑輪10輪子的中線要與搖臂04上的進線孔中心相對應，高度一致，以便于減少滑輪10滑動時與拉線09之間的摩擦。將拉線09繞過滑輪10，一端系在重物13上，另一端穿過搖臂04的進線孔系在搖臂04上，之后讓重物13放在第二傳感器14上，第二傳感器14也可采用壓力/拉力傳感器，第二傳感器與實驗臺15也可采用螺栓等連接件固定連接。調(diào)整好搖臂04、滑輪10和重物13的關系使拉線09處于繃緊狀態(tài)，等待測量。

可以理解，為了保證上述測試裝置正常運行，其還必須連接有電源，為測試裝置中的器件提供電能。當測試裝置組裝完成后，需要電能的部件通過導線連接至電源。按照上述連接關系將待測電機02固定于測試裝置之后，連接好各個第一傳感器08和第二傳感器14的接線端，把待測電機02的線接在合適的電子調(diào)速器19上，連接計算機，接通電源，控制待測電機02轉(zhuǎn)動，待測電機02轉(zhuǎn)動則可以帶動搖臂04轉(zhuǎn)動，搖臂04帶動拉線09繞滑輪10轉(zhuǎn)動，從而對重物13施加拉力，該拉力即為待測電機轉(zhuǎn)動時的扭矩，可以通過第二傳感器14直接測量得到。另外，當待測電機02轉(zhuǎn)動時，螺旋槳01旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生拉力，拉力可通過法蘭軸承05、平衡臺07之后施加于第一傳感器08上，因此可通過第一傳感器08直接測量待測電機轉(zhuǎn)動后的拉力。

根據(jù)上述原理，計算機接收第一傳感器08和第二傳感器14的檢測結果，待第一傳感器08和第二傳感器14的檢測結果處于穩(wěn)定狀態(tài)后，即可得到該待測電機02配用該螺旋槳01測得的拉力和扭矩的數(shù)值。

采用本實施例所提供的小型無人飛行器電機的測試裝置，可以方便快捷地同時測量電機拉力、扭矩，而且整體結構設計簡單，成本低，高效實用；拉力、扭矩等測量數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r傳輸?shù)接嬎銠C上，便于進行數(shù)據(jù)處理。

實施例2

本實施例提供的小型無人飛行器電機的測試裝置，如圖中所示，還包括轉(zhuǎn)速表06，用于測量待測電機02轉(zhuǎn)動后的轉(zhuǎn)速，所述轉(zhuǎn)速表06設置于所述平衡臺07上，其與所述平衡臺07中心軸線之間的距離小于待測電機02連接的螺旋槳01的轉(zhuǎn)動直徑。具體地，所述轉(zhuǎn)速表06為數(shù)字式紅外線轉(zhuǎn)速表。當待測電機02轉(zhuǎn)動后，帶動螺旋槳01轉(zhuǎn)動，由于數(shù)字式紅外線轉(zhuǎn)速表設置于螺旋槳01的轉(zhuǎn)動半徑內(nèi)，可直接檢測到螺旋槳01的轉(zhuǎn)速也即為待測電機02的轉(zhuǎn)速。

進一步地，測試裝置中還包括電流表18，夾在待測電機02兩根電源線之間，測量待測電機02轉(zhuǎn)動后的工作電流。電流表18可采用鉗式電流表，待測電機02電源線連接好后用鉗式電流表夾在兩根電源線之間，當待測電機02轉(zhuǎn)動到電流穩(wěn)定時所讀示數(shù)即為該電機穩(wěn)定工作時的電流。

采用本發(fā)明實施例所提供的小型無人飛行器電機的測試裝置，包括置于實驗臺上的拉力測試結構、扭矩測試結構和計算機，至少可以方便快捷地同時測量電機拉力、扭矩，而且整體結構設計簡單，成本低，高效實用；拉力、扭矩等測量數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r傳輸?shù)接嬎銠C上，便于進行數(shù)據(jù)處理。

采用本實施例所提供的小型無人飛行器電機的測試裝置，可以方便快捷地同時測量電機拉力、扭矩、轉(zhuǎn)速、電流，而且整體結構設計簡單，成本低，高效實用；拉力、扭矩、轉(zhuǎn)速、電流等測量數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r傳輸?shù)接嬎銠C上，便于進行數(shù)據(jù)處理，方便得到拉力-轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速-扭矩等曲線供測試人員使用。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。