CN104407174B - 一种转速传感器测试试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转速传感器测试试验台，包括操作台机柜和控制柜；所述控制柜内包括有工控机系统、UPS电源、前台控制器及传感器供电装置；所述操作台机柜内设置有测试台主体，所述测试台主体包括有测试台机体、电机驱动系统、机械传动系统、润滑系统、信号轮固定装置、传感器固定装置及标准信号源生成装置。通过本技术方案的试验台，所使用信号轮和传感器都是可以更换的，在同一传感器匹配不同信号轮，或者更改信号轮设计的时候，可以大大的节约时间。

Description

一种转速传感器测试试验台

技术领域

本发明属于检测领域，具体涉及一种转速传感器测试试验台。

背景技术

车用转速传感器一般由分为磁电式或和霍尔式两种。车用转速传感器被广泛的应用于发动机、变速箱，以及整车各部位，其主要的作用是对发动机、变速箱和其他旋转的工件进行旋转转速的检测。

通过布置在旋转工件上的齿圈信号轮，转速传感器根据齿圈信号轮的齿高大小输出相应的电压信号。电压信号在经过调理之后，输出给发动机ECU或整车仪表，计算出相应的发动机转速或车速信号。

转速传感器是监控整车运行状态的基础，如果转速传感器的信号有误差，或是输出不良。会导致整车车速无法显示，严重的将无法启动发动机。因此，一个合格又可靠的转速传感器十分的重要，在传感器设计完成后，需要对传感器的性能进行详细的检测，了解产品的特性和规律，避免在后期使用中出现问题。

转速传感器，在进行检测的时候需要对不同的空气间隙进行传感器的检测。所谓空气间隙，是传感器本体和信号轮铁质齿圈的距离。在不同的距离和转速条件下，转速传感器输出的电压有所不同。因此，需要对转速传感器在不同的空气间隙以及转速下的电压输出曲线进行检测，保证其输出的电压信号能够被发动机ECU和整车仪表等调理电路所正确处理。

目前主要是通过工装调整传感器和齿圈信号轮的间隙，和调整齿圈信号轮的转速来对传感器进行检测。这样检测方式的不足之处是，使用工装调整传感器间隙和转速，是可以实现对传感器的检测和性能的摸底的，但是这种方式费时费力，可操作性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种转速传感器测试平台，通过固定的工装，可以对不同的传感器进行检测，亦可以调整信号轮和传感器的空气间隙。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种转速传感器测试试验台，包括操作台机柜和控制柜；

所述控制柜内包括有工控机系统、UPS电源、前台控制器及传感器供电装置；

所述工控机系统包括有工控机显示器、工控机主机和工控机的键盘；

所述操作台机柜内设置有测试台主体，所述测试台主体包括有测试台机体、电机驱动系统、机械传动系统、润滑系统、信号轮固定装置、传感器固定装置及标准信号源生成装置；

所述测试台机体上设置有润滑系统；所述电机驱动系统通过输出轴连接所述测试台机体；所述信号轮固定装置和传感器固定装置设置于所述测试台机体的前端；所述测试台机体的前端设置有第一传动轴和第二传动轴；所述输出轴与所述第一传动轴的转速比为1：2；所述输出轴与所述第二传动轴的转速比为1：1；在所述第一传动轴和所述第二传动轴上均设置有所述信号轮固定装置；在所述第一传动轴和所述第二传动轴上均设置有传感器固定装置；所述机械传动系统设置于所述测试台机体的后端；

所述标准信号源生成装置一端同所述传感器连接，另一端同所述控制柜内的工控机系统及前台控制器电连接；

所述UPS电源与所述测试台主体、所述工控系统及所述前台控制器电连接；所述传感器供电装置与传感器电连接。

所述控制柜内还设置有数据采集卡的屏蔽接线盒、直流稳压电源、继电器、变频器、交流接触器及熔断器。

所述控制柜的内部从上到下包括有第一层控制柜、第二层控制柜、第三层控制柜和第四层控制柜。

所述第一层控制柜内设置有所述工控机显示器、所述前台控制器、所述数据采集卡的屏蔽接线盒；

所述第二层控制柜内设置有所述工控机主机和所述工控机的键盘；

所述第三层控制柜内设置有所述UPS电源、所述直流稳压电源及继电器；

所述第四层控制柜内设置有所述变频器、所述交流接触器以及所述熔断器。

所述第二传动轴固定连接凸轮盘。

所述第一传动轴和所述第二传动轴的根部设置有轴承端盖；在每个所述轴承端盖的外沿，设置有调整架。

本发明的有益效果是：

1、通过本技术方案的试验台，所使用信号轮和传感器都是可以更换的，在同一传感器匹配不同信号轮，或者更改信号轮设计的时候，可以大大的节约时间。

2、试验台所有的信号采集和记录都由计算机进行操作，其效率远远高于使用示波器操作。

附图说明

图1为本发明转速传感器测试试验台结构示意图；

图2为本发明控制柜结构示意图；

图3为本发明操作台机柜正面结构示意图；

图4为本发明操作台机柜背面结构示意图。

附图标记说明

控制柜1，操作台机柜2，第一层控制柜201，第二层控制柜202，第三层控制柜203，第四层控制柜204。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

如图1至图4所示，本发明提供一种转速传感器测试试验台，包括操作台机柜2和控制柜1两部分；操作台机柜2内装置通过电线和通信电缆与控制柜内1相应的装置或电源连接。在以后部分不进行详细说明电连接或信号连接关系，但是在本申请中，比如各装置中需要电源，其一定与控制柜内的相应电源连接；各装置内有信号通信，则一定有相应的通信电缆与相应的接受端连接，以实现本申请的各项功能。

所述控制柜1内包括有工控机系统、UPS(Uninterrupt ible Power System/Uninterrupt ible Power Supply)电源、前台控制器及传感器供电装置，所述控制柜内还设置有数据采集卡的屏蔽接线盒、直流稳压电源、继电器、变频器、交流接触器及熔断器。

所述工控机系统包括有工控机显示器、工控机主机和工控机的键盘。

本申请的控制柜主体结构为现有技术，在控制柜内设置有直流稳压电源、继电器、变频器、交流接触器及熔断器为现控制柜的标准配置。

在本实施例中，控制柜2的长、宽、高分别为60mm、66mm、1700mm，在本申请的其它实施例中，控制柜的尺寸可以根据需要进行变化，并不影响本申请的保护范围。

所述控制柜1的内部从上到下包括有第一层控制柜201、第二层控制柜202、第三层控制柜203和第四层控制柜204。

所述第一层控制柜201内设置有所述工控机显示器、所述前台控制器、所述数据采集卡的屏蔽接线盒；

所述第二层控制柜202内设置有所述工控机主机和所述工控机的键盘；

所述第三层控制柜203内设置有所述UPS电源、所述直流稳压电源及继电器；

所述第四层控制柜204内设置有所述变频器、所述交流接触器以及所述熔断器。

所述操作台机柜2内设置有测试台主体，所述测试台主体包括有测试台机体、电机驱动系统、机械传动系统、润滑系统、信号轮固定装置、传感器固定装置及标准信号源生成装置；

所述测试台机体上设置有润滑系统；所述电机驱动系统通过输出轴连接所述测试台机体；所述信号轮固定装置和传感器固定装置设置于所述测试台机体的前端；所述测试台机体的前端设置有第一传动轴11和第二传动轴12；所述第一传动轴11和所述第二传动轴12上均设置有信号轮固定装置；其中设置于所述第一传动轴11上的为曲轴信号测试驱动轮13；设置于所述第二传动轴12上的为凸轮轴测试信号轮14。所述机械传动系统设置于所述测试台机体的后端；机体外围侧面的空间布置各种连接电缆。

所述标准信号源生成装置一端同所述传感器连接，另一端同所述控制柜内的工控机系统及前台控制器电连接；

所述UPS电源与所述测试台主体、所述工控系统及所述前台控制器电连接；所述传感器供电装置与传感器电连接。

测试台机体的前端面上有两根转轴，分别为第一传动轴11和第二传动轴12，其中，第一传动轴11是高速轴，相当于发动机的曲轴，通过轴上的台阶和键销连接曲轴信号测试驱动轮13。其中，键销可以用作上止点标志用。第二传动轴12是低速轴，相当于发动机的凸轮轴，在第二传动轴12上设置有凸轮轴测试信号轮14。第一传动轴11上设置有曲轴转速传感器固定装置18，通过台阶、键销和专用夹具(夹持凸轮盘的夹具)连接多种凸轮盘。第二传动轴12上设置有凸轮轴转速传感器固定装置17，通过台阶、键销和专用夹具(夹持凸轮盘的夹具)连接多种凸轮盘。两根轴的根部装有轴承端盖，在每个轴承端盖外沿，安装有调整夹具的调整架。

本转速试验台，使用了变频电机通过输出轴驱动第二传动轴，通过齿形传动带带动第一传动轴旋转。测试台机体后端面布置有齿带传动系统，采用汽油机正时齿轮箱中的全套正时传动装置，以传动系统的可靠性和零配件互换性，便于以后的使用和维修。齿带传动系由一根齿形传动带23、一个主轴带轮19、两个凸轮带齿轮22、一个曲轴带齿轮25，一个固定惰轮24、一个活动张紧轮21和一个张紧器20组成。

变频电机驱动主轴带轮19，通过齿形传动带23带动模拟凸轮轴的第二传动轴旋转，二者的传动比为1:1。同时，齿带驱动模拟曲轴的第二传动轴旋转，二者的传动比为1:2。这组齿形带两边各有一只张紧惰轮压紧齿带。右边的张紧轮可以调整齿形传动带的松紧度，张紧器用来消除齿带轮的抖动。

第二传动轴和第一传动轴输出端分别装有旋转夹具托盘，夹具托盘由键销与第一传动轴和第二传动轴定位，可模拟曲轴上死点。对于不同规格的信号盘，将不同的芯套夹具套装在中间轴上，上面用压板压紧并用螺栓固定。

传感器的外型不同，尺寸也不同，但是都有一部分圆柱体部分。根据不同传感器圆柱体的直径和高度，设计两个V型自定心夹具，夹持直径可以调整，以适应不同规格的传感器；夹具头左右调整角度为20°，可使传感器调节偏离于信号轮中间方向，并用角刻度线指示。夹具头支撑可沿信号盘径向移动，用带有千分尺的手柄调节间隙。

在与发动机相同的信号轮运转条件下，通过光电传感器做为标准信号，测试凸轮轴和曲轴信号的延迟和失真情况。以此评估凸轮轴转速传感器15和曲轴转速传感器16的真实效果，看是否能满足发动机各工况下的信号输出，同时也可以检测曲轴和凸轮轴信号轮的制造情况，是否合格。

模拟发动机运转，使用一根齿形传动带传动第一传动轴和第二传动轴转速对比和发动机一致；转速从100-3000rpm可调；传感器和信号轮都是可以通过调整加以更换的，可以适应不同传感器和信号轮的检测需要；

带有光电传感器可实时查看被测传感器和标准传感器的误差情况，凸轮轴和曲轴的延迟，并保存相关的数据；通过工控机显示检测情况。

在测试过程中，磁电传感器及霍尔传感器的更换方法如下：

用内六角扳手逆时针旋转夹具开口调整螺栓；

用扳子松开霍尔传感器夹具两端的调整螺栓，取出传感器；

把更换的传感器夹在霍尔传感器夹具中，位置要适当；

依次锁紧调整螺栓和夹具开口调整螺栓。

磁电传感器的更换方法与霍尔传感器类似。

转速试验台提供了一个非常理想的转速传感器测试平台，通过固定的工装，可以对不同的传感器进行检测，亦可以调整信号轮和传感器的空气间隙。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (6)

1.一种转速传感器测试试验台，包括操作台机柜和控制柜；其特征在于：

所述控制柜内包括有工控机系统、UPS电源、前台控制器及传感器供电装置；

所述工控机系统包括有工控机显示器、工控机主机和工控机的键盘；

所述操作台机柜内设置有测试台主体，所述测试台主体包括有测试台机体、电机驱动系统、机械传动系统、润滑系统、信号轮固定装置、传感器固定装置及标准信号源生成装置；

所述测试台机体上设置有润滑系统；所述电机驱动系统通过输出轴连接所述测试台机体；所述信号轮固定装置和传感器固定装置设置于所述测试台机体的前端；所述测试台机体的前端设置有第一传动轴和第二传动轴；所述输出轴与所述第一传动轴的转速比为1：2；所述输出轴与所述第二传动轴的转速比为1：1；在所述第一传动轴和所述第二传动轴上均设置有所述信号轮固定装置；在所述第一传动轴和所述第二传动轴上均设置有传感器固定装置；

所述机械传动系统设置于所述测试台机体的后端；所述机械传动系统为齿带传动系统，采用汽油机正时齿轮箱中的全套正时传动装置，由一根齿形传动带、一个主轴带轮、两个凸轮带齿轮、一个曲轴带齿轮，一个固定惰轮、一个活动张紧轮和一个张紧器组成；

电机驱动主轴带轮，通过齿形传动带带动第二传动轴旋转，同时齿形传动带驱动第一传动轴旋转；

所述标准信号源生成装置一端同所述传感器连接，另一端同所述控制柜内的工控机系统及前台控制器电连接；

所述UPS电源与所述测试台主体、所述工控机系统及所述前台控制器电连接；所述传感器供电装置与传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的转速传感器测试试验台，其特征在于：所述控制柜内还设置有数据采集卡的屏蔽接线盒、直流稳压电源、继电器、变频器、交流接触器及熔断器。

3.根据权利要求2所述的转速传感器测试试验台，其特征在于：所述控制柜的内部从上到下包括有第一层控制柜、第二层控制柜、第三层控制柜和第四层控制柜。

4.根据权利要求3所述的转速传感器测试试验台，其特征在于：所述第一层控制柜内设置有所述工控机显示器、所述前台控制器、所述数据采集卡的屏蔽接线盒；

所述第二层控制柜内设置有所述工控机主机和所述工控机的键盘；

所述第三层控制柜内设置有所述UPS电源、所述直流稳压电源及继电器；

所述第四层控制柜内设置有所述变频器、所述交流接触器以及所述熔断器。

5.根据权利要求1所述的转速传感器测试试验台，其特征在于：所述第二传动轴固定连接凸轮盘。

6.根据权利要求1所述的转速传感器测试试验台，其特征在于：所述第一传动轴和所述第二传动轴的根部设置有轴承端盖；在每个所述轴承端盖的外沿，设置有调整架。