速度傳感器測試裝置及其測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種速度傳感器測試裝置，還設(shè)及該速度傳感器測試裝置的測量方 法，該速度傳感器測試裝置的測量方法能夠計(jì)算測量速度傳感器輸出波形零位與測速的齒 輪的齒頂面中屯、線偏差。
【背景技術(shù)】
[0002] 速度傳感器大量的使用在軌道交通領(lǐng)域，利用測試裝置對速度傳感器的參數(shù)進(jìn)行 準(zhǔn)確、全面的測試是掌握其工作性能基本保證。如申請公布號為CN104360104A(申請?zhí)枮?201410647114.5)的中國發(fā)明專利申請《多種環(huán)境條件下速度傳感器通用測試裝置》，其中 公開的測試裝置即能對速度傳感器的工作性能進(jìn)行測試。
[0003] 申請公布號為CN103675323A(申請?zhí)枮?01310639352.7)的中國發(fā)明專利申請《一 種磁電式速度傳感器及其測試裝置》，其公開的速度傳感器測試裝置中，傳感器固定臺通過 氣隙調(diào)節(jié)滑座W調(diào)節(jié)速度傳感器的感應(yīng)端面與測試齒輪的齒頂面間的氣隙，調(diào)節(jié)時(shí)通常需 要塞尺確定氣隙，調(diào)節(jié)步驟繁瑣，此外該速度傳感器測試裝置無法實(shí)現(xiàn)速度傳感器的輸入 波形零位與測試齒輪頂面中屯、線偏差的測量，使得速度傳感器的性能測試不完整，相應(yīng)對 速度的測試精度不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種能夠計(jì)算測量 輸出波形零位與用于測速的齒輪的齒頂面中屯、線偏差W提供測試速度測試精度的速度傳 感器測試裝置。
[0005] 本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種速度傳感器測 試裝置，該速度傳感器測試裝置能夠準(zhǔn)確調(diào)整速度傳感器的感應(yīng)端面與用于測速的齒輪的 齒頂面間的氣隙。
[0006] 本發(fā)明所要解決的第=個(gè)技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種能夠計(jì)算測量 輸出波形零位與用于測速的齒輪齒頂面中屯、線偏差的測量方法。
[0007] 本發(fā)明所要解決的第四個(gè)技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種能夠精確調(diào)整 速度傳感器的感應(yīng)端面與用于測速的齒輪的齒頂面間的氣隙的測量方法。
[000引本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種速度傳感器測試裝 置，包括有用于為速度傳感器測試提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的測試機(jī)構(gòu)、為所述測試機(jī)構(gòu)提供動力的 動力機(jī)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)速度傳感器輸出信號和齒輪轉(zhuǎn)動信號測量的電氣系統(tǒng)，其特征在于:所 述測試機(jī)構(gòu)包括有：
[0009] 齒輪軸系，包括有齒輪，所述動力機(jī)構(gòu)與所述齒輪的驅(qū)動端傳動連接；
[0010] 速度傳感器，靠近所述齒輪設(shè)置，所述速度傳感器的感應(yīng)面與齒輪的齒頂面間具 有氣隙，用于測量齒輪的轉(zhuǎn)速；
[0011] 齒輪定位銷，所述齒輪定位銷的前端面上開設(shè)有凹槽，所述凹槽能供齒輪上的齒 卡入；
[0012] 測試臺，用于安裝所述動力機(jī)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、齒輪軸系、速度傳感器和齒輪定位銷；
[0013] 測量百分表，所述測量百分表的測量頭與所述齒輪上一個(gè)齒的齒側(cè)面相抵設(shè)置， W測量齒輪在轉(zhuǎn)動過程中齒輪上齒的轉(zhuǎn)動距離。
[0014] 本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:所述速度傳感器和/或齒 輪定位銷通過傳感器安裝座能沿所述齒輪徑向移動的安裝在所述傳感器安裝架上；
[0015] 所述傳感器安裝座包括安裝底板及能移動的安裝在所述安裝底板上的至少一組 移動組件；
[0016] 所述移動組件包括有用于安裝所述速度傳感器或齒輪定位銷的固定組件、內(nèi)置有 百分表的位移臺，所述安裝底板固定安裝在所述傳感器安裝架上，所述安裝底板上具有供 所述位移臺沿齒輪徑向移動的滑槽，所述位移臺能移動的安裝在所述滑槽內(nèi)，所述固定組 件固定安裝在所述位移臺上，所述固定組件在位移臺的帶動下進(jìn)行移動。
[0017] 為了方便安裝，所述固定組件包括有安裝筒和安裝殼，所述齒輪定位銷或速度傳 感器匹配安裝在所述安裝筒內(nèi)，所述安裝筒嵌設(shè)在所述安裝殼內(nèi)，所述安裝殼包括有相互 扣合的底殼和封蓋。
[0018] 為了方便操作齒輪定位銷，所述齒輪定位銷的尾部連接有一拉環(huán)，W拉動所述齒 輪定位銷沿安裝筒向后移動，所述齒輪定位銷上還套設(shè)有一彈黃，所述彈黃位于在所述齒 輪定位銷的頭部和安裝筒靠近齒輪一端的端部之間，W在釋放拉環(huán)時(shí)靠彈黃的彈力推動所 述齒輪定位銷向前移動，從而齒輪定位銷上的凹槽與齒輪上的齒定位卡接。
[0019] 優(yōu)選地，所述電氣系統(tǒng)包括有：
[0020] 光電編碼器，所述光電編碼器的軸與所述齒輪軸系的傳動端傳動連接W實(shí)現(xiàn)與所 述齒輪的同步轉(zhuǎn)動；
[0021] 示波器，分別與所述速度傳感器的信號輸出端和光電編碼器的信號輸出端相連 接，用于采集速度傳感器的數(shù)據(jù)信號和光電編碼器的輸出信號；
[0022] 直流穩(wěn)壓電源，與所述光電編碼器電源連接口相連接，為所述光電編碼器供電。
[0023] 方便地，所述測試臺包括有基座、用于安裝齒輪軸系的齒輪安裝架、用于安裝所述 動力機(jī)構(gòu)的動力安裝架、用于安裝速度傳感器和/或齒輪定位銷的傳感器安裝架，所述齒輪 安裝架、動力安裝架和傳感器安裝架均設(shè)置在所述基座上。
[0024] 所述傳感器安裝架能沿所述齒輪徑向滑動的安裝在所述基座上;為了保證使用安 全，所述齒輪軸系外還匹配罩設(shè)有一防護(hù)罩，所述防護(hù)罩與所述基座相連接。
[0025] 所述齒輪安裝架上固定設(shè)置有一用于安裝光電編碼器的光電編碼器安裝架。
[0026] 本發(fā)明解決上述第=個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種速度傳感器測試方 法，其特征在于:包括速度傳感器輸出波形零位與測速的齒輪的齒頂面中屯、線偏差的計(jì)算 方法，該方法包括如下步驟：
[0027] 步驟1.1、將齒輪定位銷上的凹槽卡在齒輪上的一個(gè)齒上，由于齒輪定位銷上凹槽 的寬度大于齒輪的齒寬，所述凹槽與齒之間具有間隙；
[0028] 步驟1.2、沿順時(shí)針或者逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)齒輪，齒輪上的齒在所述間隙內(nèi)擺動，調(diào) 整光電編碼器，W使得在齒輪上的齒在所述間隙內(nèi)擺動時(shí)，光電編碼器的Z向輸出波形能夠 實(shí)現(xiàn)從高電平到低電平的跳變，進(jìn)而固定光電編碼器；
[0029] 步驟1.3、沿一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)齒輪至無法旋轉(zhuǎn)，將測量百分表的測量頭抵在齒輪上其 他任一齒的齒側(cè)面上靠近齒頂面的位置，將測量百分表調(diào)零；
[0030] 步驟1.4、沿步驟3的相反方向旋轉(zhuǎn)齒輪，通過示波器采集觀點(diǎn)編碼器的Z向輸出波 形，記錄光電編碼器Z向輸出波形跳變時(shí)測量百分表對應(yīng)的讀數(shù)Y，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)齒輪直至齒輪 無法旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，齒輪的齒側(cè)面與凹槽的側(cè)面貼緊，讀取此時(shí)測量百分表對應(yīng)的讀數(shù)Yi;
[0031] 步驟1.5、計(jì)算光電編碼器Z向輸出波形的下降沿中點(diǎn)偏離齒輪的齒頂中屯、線的距 離Wu
[0032] Wi = Y-Yi/2；
[0033] 其中齒頂中屯、線為齒輪中屯、到齒的齒頂面周向中點(diǎn)之間的連線；
[0034] Wi為正數(shù)時(shí)，表示光電編碼器的下降沿中點(diǎn)對應(yīng)的位置超前齒頂中屯、線，為負(fù)數(shù) 時(shí)，表示光電編碼器的下降沿中點(diǎn)對應(yīng)的位置滯后齒頂中屯、線；
[0035] 步驟1.6、循環(huán)步驟1.4和步驟1.5至少兩次，進(jìn)而計(jì)算多次測量的光電編碼器Z向 輸出波形的下降沿中點(diǎn)偏離齒輪的齒頂中屯、線的距離的平均值
[0036] 步驟1.7、計(jì)算光電編碼器Z向輸出波形的下降沿中點(diǎn)偏離齒輪的齒頂中屯、線的角 度值01;
[0038] 其中，D為齒輪中齒頂面對應(yīng)的直徑；
[0039] 步驟1.8、拆除齒輪定位銷和測量百分表，調(diào)整速度傳感器感應(yīng)端面和齒輪的齒頂 面的氣隙，利用動力機(jī)構(gòu)帶動齒輪按照設(shè)定轉(zhuǎn)速沿步驟1.4中的轉(zhuǎn)動方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；
[0040] 步驟1.9、利用示波器采集速度傳感器和光電編碼器的Z向輸出波形，在示波器中 讀取光電編碼器Z向輸出波形下降沿中點(diǎn)與速度傳感器輸出波形零位的時(shí)間差A(yù)t;
[0041] 步驟1.10、計(jì)算光電編碼器Z向輸出波形的下降沿中點(diǎn)偏離速度傳感器輸出波形 零位的角度曰2:
[0043] 其中Z為齒輪上總齒數(shù)，T為速度傳感器輸出波形周期；
[0044] 當(dāng)02為正數(shù)時(shí)，表示速度傳感器輸出波形零位超前光電編碼器Z向輸出波形的下 降沿中點(diǎn)，當(dāng)92為負(fù)數(shù)時(shí)，表示速度傳感器輸出波形零位滯后光電編碼器Z向輸出波形的下 降沿中點(diǎn)；
[0045] 步驟1.11、計(jì)算速度傳感器輸出波形的零位與齒輪上齒頂面中屯、線的偏差角度0:
[0046] 0 =白1+白2。
[0047] 本發(fā)明解決