CN101266141B - 信号轮轮齿相位角自动检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种能够自动进行信号轮轮齿相位角检测的装置。它用于对汽车速度和相位传感器特性进行检测的测试台，通过安装一通过传感器中心线的光纤传感器，信号轮的轮齿经过光纤传感器时就会使光线通过与遮挡交替变化，由于光纤传感器的光点很小，而且可以设定导通的光通量，所以可以精确地测量轮齿的上升和下降沿的相位角。配合高精度的角度传感器就可自动检测信号轮的每一个齿的上升和下降沿的相位角度。本发明改变了手工采用机械式的专用挡块进行检测的方法，消除了人为因素对检测精度的影响，提高了检测的自动化水平和效率。

Description

信号轮轮齿相位角自动检测装置
技术领域
本发明涉及一种信号轮轮齿相位角的自动检测装置，可应用于汽车速度和相位传感器测试台信号轮的相位角自动检测。
背景技术
汽车发动机的速度和相位传感器的检测精度直接影响汽车的燃油效率、动力特性和对环境的影响，而速度和相位信号就是靠安装在转轴上的信号齿轮产生，齿轮上的齿经过传感器时在传感器上激励起相应信号，从而在控制器中得到速度和相位信号。
为了得到速度和相位传感器特性曲线，需要事先对这些特性进行检测和标定，所以有专门的测试实验台来对传感器进行检测和标定，而检测和标定的基础就是首先要有一个高精度的齿轮，并对齿轮的轮齿和传感器的位置关系进行精确的检测。通常的检测方法采用机械式的专用挡块，检测精度受人为因素的影响，检测不易操作而且检测时间长。
发明内容
针对现有技术中，检测精度易受人为因素影响的缺点，为了能方便地对信号轮的相位角进行自动化的高精度检测，本发明提供了一种自动检测装置，自动检测出信号轮轮齿的上升沿和下降沿经过传感器中心时的相位角度。这些角度值可存储在计算机中，通过对传感器信号进行处理分析，就可得到传感器的特性参数，从而得到汽车电子控制系统的参数。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种信号轮轮齿相位角自动检测装置，伺服电机通过联轴节和主轴连接，角度传感器、信号轮安装在主轴上，其中：安装有检测光通量的光纤传感器，光纤传感器、角度传感器和速度相位传感器的信号均送交计算机系统处理，获得速度相位传感器的特性参数。
如上所述的检测装置，其中：光纤传感器将信号轮轮齿上升沿和下降沿的光通量触发信号传递给计算机系统，计算机系统配合角度传感器信号，自动进行信号轮轮齿相位角的检测。
如上所述的检测装置，其中：光纤传感器的中心线通过速度相位传感器的中心线，使检测得到的信号轮轮齿相位角的值不需要转换直接用于后续的检测实验。
具体使用办法如下：在安装速度和相位传感器夹具中安装光纤传感器，当信号轮的轮齿经过传感器时，就会遮挡住光线，这时光纤传感器产生信号变化，当齿槽经过时，光线又穿过齿轮，这样就可通过光纤传感器中信号的变化，得知是否有信号轮轮齿经过，如同时记录信号轮角度传感器中的角度值，就可得到信号轮的每一个齿的上升沿和下降沿经过光纤传感器时的相位角。在进行速度相位传感器检测时，只要检测出传感器信号和相位角之间的关系，就可得到传感器信号和信号轮轮齿之间的关系，从而得到速度相位传感器的特性参数。
本发明的创新点包括：通过增加光纤传感器，并将光纤传感器和信号轮角度传感器的信号采集到计算机中，由计算机自动进行数据采集和运算，自动对信号轮进行标定，标定的数据自动存储在计算机中，直接用于对传感器的测试及性能分析，相应方法本行业的普通技术人员容易实现。
由于采用了上述方案，本发明可以方便自动地检测出信号轮轮齿的上升沿和下降沿对应的相位角，改变了这类测试实验台采用手工机械挡块的手工测试方法。
附图说明
图1是本发明一种实施例的原理结构图；
图2是图1所示实施例在主轴方向的局部俯视图。
具体实施方式
如图1所示，其中包括：信号轮1，计算机系统2，主轴3，高精度角度传感器4，联轴节5，驱动伺服电机6，工作台面7，光纤传感器8，速度相位传感器夹具9，速度相位传感器10。
伺服电机6通过联轴节5和主轴3连接，角度传感器4安装在主轴3上，角度传感器4信号连接到计算机2。信号轮1安装在主轴3上。光纤传感器8安装在速度相位传感器工夹具9上，并使光纤传感器8的中心线通过速度相位传感器10的中心线，光纤传感器8的信号连接到计算机系统2。
驱动电机6带动信号轮1旋转，角度传感器4输出零位脉冲和角度增量脉冲，计算机系统2采样到零位脉冲时将脉冲累加器清零，累加器开始重新计数。当信号轮1的轮齿转动到光纤传感器8时，光通量的变化使光纤传感器8的输出发生变化，计算机系统2得到这个变化就记录脉冲的累加数量，这样就可检测到所有轮齿的上升沿和下降沿脉冲数，也就是角度数。由于光纤传感器8的光束非常小，而且可以设定光纤传感器8的输出发生变化时的光通量，所以可以得到准确的边沿变化，因而获得高精度的检测结果。
信号轮轮齿的相位角检测的结果存储在计算机中可被后续的实验使用，如用于汽车速度相位传感器的特性检测，实验时只要测试出速度相位传感器和相位角之间的关系，就可得到信号轮轮齿的上升沿和下降沿对速度相位传感器的影响，得到汽车速度相位传感器的响应时间、偏置角等动静态参数。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种信号轮轮齿相位角自动检测装置，伺服电机通过联轴节和主轴连接，角度传感器、信号轮安装在主轴上，
其特征在于：安装有检测光通量的光纤传感器，光纤传感器、角度传感器和速度相位传感器的信号均送交计算机系统处理，获得速度相位传感器的特性参数；光纤传感器将信号轮轮齿上升沿和下降沿的光通量触发信号传递给计算机系统，计算机系统配合角度传感器信号，自动进行信号轮轮齿相位角的检测。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于：光纤传感器安装在与信号轮相邻的速度相位传感器工夹具上；光纤传感器的中心线通过速度相位传感器的中心线，使检测得到的信号轮轮齿相位角的值不需要转换直接用于后续的检测实验。
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