CN103925871A - 一种角位移传感器测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种角位移传感器性能测量装置，包括传感器支架、连接机构、测量轴、从动齿轮、标准传感器、电机支架、主动齿轮、电机、工作平台，安装在传感器支架上的被测传感器通过连接机构与测量轴的一端连接，测量轴的另一端安装从动齿轮，测量轴通过测量轴支架安装在工作平台上，主动齿轮与安装在电机支架上的电机连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，标准传感器安装在电机支架上端与测量轴的高度相对应的位置，电机支架下端与工作平台的一端固定连接，工作平台的另一端与传感器支架固定连接。本发明的结构紧凑、操作方便，可以有效的测量角位移传感器的输出信号与位移特性。

Description

一种角位移传感器测试装置

技术领域

本发明涉及的是一种传感器测试装置，具体的说是一种角位移传感器特性测试装置。

背景技术

采用电子调速技术是提高柴油机调速性能的主要途径，目前柴油机电控调速系统通过对柴油机齿条位移的控制实现对燃油喷射量的控制，齿条位移信号的采集多采用的是位移传感器，目前应用较多的是差动式直线位移传感器，但其尚存在以下不足：体积大，励磁稳定性差，零点不易处理及电路复杂造成的精度低、可靠性差。这都不适应柴油机的电子调速的高精度、高可靠性要求。因此位移传感器作为柴油机电子调速关键部件之一，其性能的提高已成为提高电子调速性能的关键所在。

角位移传感器具有成本低，占用体积小，能够对运动机构实现无间隙的测量，动态响应快,稳态性能好的优点，完全能够满足柴油机正常调速的工作要求，能够可靠地测量柴油机齿条运动位置，因此角位移传感器非常适合电子调速器使用，而其性能好与坏成为准确实现调速系统控制的一个重要因素，直接影响了整个柴油机调速系统的性能。

角位移传感器的测量基本原理：角位移传感器是一种互感式传感器，线圈组合由一个初级线圈和2个对称的次级线圈、底座和骨架等构成，3个线圈由铁芯和底座固定,并形成磁路的一部分。偏心圆盘(相当于直线式差动变压器的铁芯)和轴固定在一起。偏心圆盘处于中间位置时，2个次级线圈的磁感应强度相同。随着轴转动，偏心圆盘随之转动，偏心圆盘转向的那边磁感应强度大于另一边的磁感应强度，因此，输出信号随着偏心圆盘的转动而变化，把角位移信号转换为模拟信号。在柴油机齿条位置测试领域，角位移传感器通过检测位移信号，将其转换为电压或电流信号输出至调速系统控制器，经过控制器的运算及变换，输出信号至执行机构，实现对柴油机调速系统的控制。

角位移传感器的输出信号随位移变化特性对柴油机调速策略的实施效果影响很大，通过测试角位移传感器的输出信号与位移变化特性是设计柴油机电调系统的一个重要方面。

关于角位移传感器的性能测试装置的研究文献很少。2006年发表在传感器与微系统第25卷第4期的“电子调速器系统的角位移传感器设计”论文提到了一种角位移传感器的性能试验。该论文仅简单提及了一种测试原理，并没有对测试装置结构进行具体表述。

发明内容

本发明的目的是为了操作方便、工作可靠，能有效的测量角位移传感器的输出信号与位移特性而提供一种角位移传感器测试装置。

本发明是这样实现的：包括传感器支架、连接机构、测量轴、从动齿轮、标准传感器、电机支架、主动齿轮、电机、工作平台，安装在传感器支架上的被测传感器通过连接机构与测量轴的一端连接，测量轴的另一端安装从动齿轮，测量轴通过测量轴支架安装在工作平台上，主动齿轮与安装在电机支架上的电机连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，标准传感器安装在电机支架上端与测量轴的高度相对应的位置，电机支架下端与工作平台的一端固定连接，工作平台的另一端与传感器支架固定连接。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.电机与电机支架之间有偏心环，电机定位止口插在偏心环中间孔内。

2.测量轴与测量轴支架之间设置双轴承，双轴承之间安装轴套。

3.所述的连接机构是夹子。

本发明的一种角位移传感器测试装置，具有结构紧凑、操作方便的优点，可以有效的测量差动式位移传感器的输出信号与位移特性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是夹子结构图。

具体实施方式

结合附图1、2，对本发明进行更详细的描述：

本发明主要包括传感器支架1、销轴2、夹子3、卡簧4、测量轴支架5、轴承6、测量轴7、从动齿轮8、定位螺柱9、标准传感器10、电机机架11、偏心环12、主动齿轮13、电机14、工作平台15、被测传感器16等组成。

被测传感器16通过螺母固定在被测传感器支架1上，并与测量轴7之间采用一个夹子3连接，夹子3结构与普通夹子结构相同，夹子3通过销轴2与测量轴7连接，捏紧夹子3顶部，夹子3可张开，松开夹子3顶部后，在弹簧作用下夹子3合并，夹紧被测传感器输出轴，实现被测传感器16与测量轴7间的快速连接。在测量轴7与被测传感器16连接的一侧，加工有一个同轴定位孔，保证测量轴7与输出轴同轴。

测量轴7用平键连接从动齿轮8，从动齿轮8与主动齿轮13构成齿轮副，主动齿轮13与电机14之间用平键连接，并用螺钉进行轴向定位，平键均为普通平键，电机14与电机支架11之间安装有一个可调整电机轴和测量轴间距离的偏心环12，偏心环12外径为圆形，但内径的中心与外径中心不一致，这样通过调整偏心环12的转动角度，可以改变电机轴和测量轴7间的距离，从而调整齿径间隙。

电机支架11通过螺母固定有标准传感器10，标准传感器10通过校准可准确的测量测量轴7的角位移，以便与被测传感器16输出信号进行比较。

测量轴7采用双轴承6支撑以保证装置的稳定性，轴承之间用轴套分开，双轴承6外侧采用孔用卡簧4定位。

从动轴与测量轴7间用平键连接，在测量轴7与被测传感器16连接的一侧加工有一个保证测量轴7与输出轴同轴的定位孔，在测量轴7另一侧用定位螺柱对从动齿轮8进行轴向定位，该定位螺柱头部加工有用于连接标准传感器10的输出轴的螺孔。

为了消除主动齿轮13和从动齿轮8之间的传动间隙，在电机支架11与电机14之间设计有一个偏心环12，偏心环12外径为圆形，但内径的中心与外径中心不一致，这样通过调整偏心环12的转动角度，可以改变电机轴和测量轴7间的距离，从而调整齿径间隙。

本发明的具体工作过程是：

通过控制电机14以及齿轮副带动测量轴7和被测传感器16转动，采集被测传感器16输出信号和标准传感器10的角位移信号，绘制出被测量传感器的输出特性曲线，实现其特性测试的目的。

Claims (5)

1.一种角位移传感器测试装置，其特征是：包括传感器支架、连接机构、测量轴、测量轴支架、从动齿轮、标准传感器、电机支架、主动齿轮、电机、工作平台，安装在传感器支架上的被测传感器通过连接机构与测量轴的一端连接，测量轴的另一端安装从动齿轮，测量轴通过测量轴支架安装在工作平台上，主动齿轮与安装在电机支架上的电机连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，标准传感器安装在电机支架上端与测量轴的高度相对应的位置，电机支架下端与工作平台的一端固定连接，工作平台的另一端与传感器支架固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种角位移传感器测试装置，其特征是：电机与电机支架之间有偏心环，电机定位止口插在偏心环中间孔内。

3.根据权利要求1或2所述的一种角位移传感器测试装置，其特征是：测量轴与测量轴支架之间设置双轴承，双轴承之间安装轴套。

4.根据权利要求1或2所述的一种角位移传感器测试装置，其特征是：所述的连接机构是夹子。

5.根据权利要求3所述的一种角位移传感器测试装置，其特征是：所述的连接机构是夹子。