一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置，包括步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲杠、連接平臺(tái)、移動(dòng)平臺(tái)、固定平臺(tái)，連接平臺(tái)、移動(dòng)平臺(tái)、固定平臺(tái)自上而下通過立柱相連，連接平臺(tái)和固定平臺(tái)與立柱相對(duì)位置固定，移動(dòng)平臺(tái)可沿立柱上下移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)固定在連接平臺(tái)上，滾珠絲杠穿過移動(dòng)平臺(tái)，滾珠絲杠的上端通過推力軸承與連接平臺(tái)相連，滾珠絲杠的下端通過球軸承安裝在固定平臺(tái)上，移動(dòng)平臺(tái)上安裝滾珠螺母，滾珠螺母與滾珠絲杠相配合，移動(dòng)平臺(tái)上通過銷釘安裝夾緊套，夾緊套和移動(dòng)平臺(tái)之間安裝壓緊彈簧，夾緊套可繞銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)，壓緊彈簧推動(dòng)夾緊套壓緊傳感器。本發(fā)明可以有效的測(cè)量差動(dòng)式位移傳感器的輸出信號(hào)與位移特性。
【專利說(shuō)明】一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種測(cè)試裝置，具體地說(shuō)是傳感器的測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]采用電子調(diào)速技術(shù)是提高柴油機(jī)調(diào)速性能的主要途徑，目前柴油機(jī)電控調(diào)速系統(tǒng)通過對(duì)柴油機(jī)齒條位移的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)燃油噴射量的控制，齒條位移信號(hào)的采集多采用的是位移傳感器，而應(yīng)用較多的是差動(dòng)式位移傳感器。因此，差動(dòng)式位移傳感器的性能與特性成為能否準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)調(diào)速系統(tǒng)控制策略的一個(gè)重要因素，直接影響了整個(gè)柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的性倉(cāng)泛。
[0003]差動(dòng)式位移傳感器的測(cè)量基本原理:它是一種互感式傳感器，由一次線圈、二次線圈及可動(dòng)鐵芯構(gòu)成，它的輸出信號(hào)隨鐵芯位移成線性的變化，把直線位移轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。在柴油機(jī)測(cè)試領(lǐng)域，差動(dòng)式位移傳感器通過檢測(cè)油泵齒條的直線位移信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)輸出至調(diào)速系統(tǒng)控制器，經(jīng)過控制器的運(yùn)算及變換，輸出信號(hào)至執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的控制。
[0004]差動(dòng)式位移傳感器的輸出信號(hào)隨位移變化特性對(duì)柴油機(jī)電控策略的實(shí)施效果影響很大，通過測(cè)試差動(dòng)式位移傳感器的輸出信號(hào)與位移變化特性是設(shè)計(jì)柴油機(jī)電控系統(tǒng)的
一個(gè)重要方面。
[0005]2009年發(fā)表在機(jī)床與液壓第37卷第二期的“一種利用差動(dòng)變壓器式傳感器振動(dòng)的檢測(cè)系統(tǒng)研究”論文提到了一種差動(dòng)式位移傳感器特性測(cè)試工作臺(tái)。該論文僅簡(jiǎn)單利用升降臺(tái)位移測(cè)試傳感器輸出信號(hào)，并沒有對(duì)測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)及原理進(jìn)行具體表述。
[0006]2004年發(fā)表在測(cè)控技術(shù)第23期的“差動(dòng)位移傳感器自動(dòng)檢定系統(tǒng)”提出了一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置，該方案利用測(cè)量角錐棱鏡采集接口卡，在滑座運(yùn)動(dòng)過程中按要求不斷同步取出干涉儀及被測(cè)傳感器讀數(shù)值并由微機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的分析處理，即可得出所需的測(cè)量結(jié)果。主要側(cè)重于計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)和采集電路及軟件的研究，并未涉及機(jī)械裝置部分描述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供能有效的測(cè)量差動(dòng)式位移傳感器的輸出信號(hào)與位移特性的一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]本發(fā)明一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置，其特征是:包括步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲杠、連接平臺(tái)、移動(dòng)平臺(tái)、固定平臺(tái)，連接平臺(tái)、移動(dòng)平臺(tái)、固定平臺(tái)自上而下通過立柱相連，連接平臺(tái)和固定平臺(tái)與立柱相對(duì)位置固定，移動(dòng)平臺(tái)可沿立柱上下移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)固定在連接平臺(tái)上，滾珠絲杠穿過移動(dòng)平臺(tái)，滾珠絲杠的上端通過推力軸承與連接平臺(tái)相連，滾珠絲杠的下端通過球軸承安裝在固定平臺(tái)上，移動(dòng)平臺(tái)上安裝滾珠螺母，滾珠螺母與滾珠絲杠相配合在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，移動(dòng)平臺(tái)上通過銷釘安裝夾緊套，夾緊套和移動(dòng)平臺(tái)之間安裝壓緊彈簧，夾緊套可繞銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)，壓緊彈簧推動(dòng)夾緊套壓緊傳感器。
[0010]本發(fā)明還可以包括:
[0011]1、移動(dòng)平臺(tái)上安裝光柵動(dòng)尺，固定平臺(tái)和連接平臺(tái)之間固定有光柵定尺。
[0012]2、連接平臺(tái)和固定平臺(tái)上分別安裝有上限位開關(guān)和下限位開關(guān)。
[0013]3、立柱與移動(dòng)平臺(tái)相連處安裝開有潤(rùn)滑槽的滑動(dòng)套。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:本發(fā)明提及了一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，可以有效的測(cè)量差動(dòng)式位移傳感器的輸出信號(hào)與位移特性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的左視圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0019]結(jié)合圖1?3，本發(fā)明裝置由固定平臺(tái)1、立柱2、移動(dòng)平臺(tái)3、滑動(dòng)套4、連接平臺(tái)5、固定螺母6、步進(jìn)電機(jī)7、平鍵8、推力軸承9、銷釘10、滾珠螺母11、夾緊套12、滾珠絲杠13、球軸承14、上限位開關(guān)安裝架15、上限位開關(guān)16、擋鐵17、下限位開關(guān)18、下限位開關(guān)安裝架19、夾線卡子20、壓緊彈簧21、光柵尺22、按鈕開關(guān)23.等組成。
[0020]通過兩個(gè)立柱2定位移動(dòng)平臺(tái)3，并使移動(dòng)平臺(tái)3能夠上下移動(dòng)，立柱2與移動(dòng)平臺(tái)3之間有開有潤(rùn)滑槽的滑動(dòng)套4，能夠減少兩者運(yùn)動(dòng)摩擦。
[0021]步進(jìn)電機(jī)7通過固定螺母6安裝在連接平臺(tái)5上，本發(fā)明通過步進(jìn)電機(jī)7的轉(zhuǎn)動(dòng)，再由平鍵8將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給滾珠絲杠13，采用滾珠絲杠可減少摩擦阻力；滾珠絲杠13—端采用推力軸承9與連接平臺(tái)5連接，實(shí)現(xiàn)滾珠絲杠的徑向定位并承受滾珠絲杠受到的軸向力，滾珠絲杠另一端采用球軸承14定位。
[0022]在連接平臺(tái)5和固定平臺(tái)I上安裝有上、下限位開關(guān)16、18，分別由上下限位開關(guān)安裝架15、19固定，可通過調(diào)整限位開關(guān)的緊固螺母調(diào)整限位開關(guān)的安裝位置。
[0023]在移動(dòng)平臺(tái)3上設(shè)計(jì)有傳感器夾緊機(jī)構(gòu)，由夾緊套12和壓緊彈簧21組成，夾緊套上12開有半弧形槽，用于壓緊傳感器，夾緊套與移動(dòng)平臺(tái)通過銷釘10連接，使夾緊套可繞銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)打開和壓緊夾緊機(jī)構(gòu)的作用，夾緊套和移動(dòng)平臺(tái)之間安裝有壓緊彈簧21，在自由狀態(tài)下，壓緊彈簧推動(dòng)夾緊套壓緊傳感器。
[0024]固定平臺(tái)I和連接平臺(tái)2之間固定有光柵定尺22，移動(dòng)平臺(tái)上安裝光柵動(dòng)尺22，兩者聯(lián)合能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)任意位移信號(hào)的測(cè)量。
[0025]固定平臺(tái)上設(shè)置有多個(gè)操作按鈕23，可對(duì)本裝置進(jìn)行啟動(dòng)、停止、復(fù)位等多項(xiàng)操作，同時(shí)還有夾線卡子20，用于快速連接差動(dòng)式位移傳感器的信號(hào)線。
[0026]立柱2安裝在固定平臺(tái)I上，移動(dòng)平臺(tái)5通過滑動(dòng)套4安裝立柱2上，立柱2起定位作用，移動(dòng)平臺(tái)5可在立柱2上移動(dòng)?；瑒?dòng)套4上開有潤(rùn)滑槽，同時(shí)采用黃銅材料，可增加耐磨性。步進(jìn)電機(jī)7采用奧托尼克斯Autonics相步進(jìn)電機(jī)，型號(hào)為A3K-S545W-S，有緊湊的設(shè)計(jì)和輕小的重量保證更高精度、速度、轉(zhuǎn)矩的優(yōu)點(diǎn)，其轉(zhuǎn)軸上安裝有平鍵8，平鍵采用標(biāo)準(zhǔn)件，將轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給滾珠絲杠，轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。
[0027]推力軸承9采用標(biāo)準(zhǔn)件GB301，球軸承14選用625，滾珠絲杠13選用NSK公司的BBS系列，其一端采用推力軸承9固定在連接平臺(tái)5上，另一端采用球軸承14接觸定位，帶動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)3移動(dòng)。
[0028]在連接平臺(tái)5和固定平臺(tái)I上安裝有限位開關(guān)16、18，限位開關(guān)選用施耐德公司的XCE系列，通過兩限位開關(guān)可反饋本裝置運(yùn)行實(shí)際情況。差動(dòng)式位移傳感器選用北京泰澤科技有限公司的TWH位移傳感器，其通過夾緊套12和壓緊彈簧21夾緊，夾緊套12與移動(dòng)平臺(tái)3之間通過銷釘10連接，銷釘選用標(biāo)準(zhǔn)件，使夾緊套12可繞銷釘10轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)打開和夾緊的作用。夾緊套12上開有半弧形槽，且與移動(dòng)平臺(tái)3之間安裝有壓緊彈簧21，在自由狀態(tài)下，壓緊彈簧21推動(dòng)夾緊套12壓緊傳感器。
[0029]光柵尺選用德國(guó)HEIDENHAIN海德漢公司的557676系列，固定平臺(tái)I和連接平臺(tái)5之間固定有光柵定尺22，移動(dòng)平臺(tái)3上安裝光柵動(dòng)尺22，兩者聯(lián)合能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)任意直線位移信號(hào)的測(cè)量。
[0030]固定平臺(tái)I上右邊設(shè)置有3個(gè)操作按鈕23，可實(shí)現(xiàn)停止、運(yùn)行、復(fù)位功能；左邊設(shè)置多個(gè)夾線卡子20，用于快速連接傳感器信號(hào)輸出裝置；后邊安裝有電源按鈕23。
[0031]本裝置通電后，將差動(dòng)變壓器式位移傳感器夾緊在半弧形槽中，將信號(hào)線連接至夾線卡子20上，按動(dòng)復(fù)位按鈕23，步進(jìn)電機(jī)7拖動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)3移動(dòng)至測(cè)量始點(diǎn)，然后按下運(yùn)行按鈕23，步進(jìn)電機(jī)7按照預(yù)先給定的程序運(yùn)行一段位移，通過光柵動(dòng)尺22和光柵定尺22測(cè)量出實(shí)際位移，與傳感器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合分析即可。
【權(quán)利要求】
1.一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置，其特征是:包括步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲杠、連接平臺(tái)、移動(dòng)平臺(tái)、固定平臺(tái)，連接平臺(tái)、移動(dòng)平臺(tái)、固定平臺(tái)自上而下通過立柱相連，連接平臺(tái)和固定平臺(tái)與立柱相對(duì)位置固定，移動(dòng)平臺(tái)可沿立柱上下移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)固定在連接平臺(tái)上，滾珠絲杠穿過移動(dòng)平臺(tái)，滾珠絲杠的上端通過推力軸承與連接平臺(tái)相連，滾珠絲杠的下端通過球軸承安裝在固定平臺(tái)上，移動(dòng)平臺(tái)上安裝滾珠螺母，滾珠螺母與滾珠絲杠相配合在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)移動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，移動(dòng)平臺(tái)上通過銷釘安裝夾緊套，夾緊套和移動(dòng)平臺(tái)之間安裝壓緊彈簧，夾緊套可繞銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)，壓緊彈簧推動(dòng)夾緊套壓緊傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置，其特征是:移動(dòng)平臺(tái)上安裝光柵動(dòng)尺，固定平臺(tái)和連接平臺(tái)之間固定有光柵定尺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置，其特征是:連接平臺(tái)和固定平臺(tái)上分別安裝有上限位開關(guān)和下限位開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置，其特征是:立柱與移動(dòng)平臺(tái)相連處安裝開有潤(rùn)滑槽的滑動(dòng)套。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種差動(dòng)式位移傳感器測(cè)試裝置，其特征是:立柱與移動(dòng)平臺(tái)相連處安裝開有潤(rùn) 滑槽的滑動(dòng)套。
【文檔編號(hào)】G01B7/02GK103900458SQ201410117075
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】石勇, 李文聽, 涂必慶, 孫軍 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)