CN108645455B - 电位器总装测试系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电位器总装测试系统，包括测试平台、测试工装、被测直线电位器、光栅尺和固定板，所述测试工装设置在所述测试平台的滑台上，所述被测直线电位器安装设置在所述测试工装上，所述光栅尺设置在测试平台的长度方向上，所述固定板设置在测试平台的固定基座上，且所述固定板上沿测试工装的滑动方向设置有推杆，所述推杆朝向被测电位器的一端与被测直线电位器的活动端子连接设置；所述被测直线电位器的活动端子在测试平台的滑台的往复滑动位移作用下与被测直线电位器的固定端子相对滑动位移，可方便快速和准确的对直线电位器进行各参数的测试。

Description

电位器总装测试系统及其测试方法

技术领域

本发明属于电位器测试领域，特别涉及电位器总装测试系统及其测试方法。

背景技术

电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成，当电刷沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压值。其包含直线式电位器等，在生产或者在精密场合使用该系列的电位器时，需测量其线性度、重复精度误差等参数，所测参数作为电位器验收合格与否的判定依据。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种电位器总装测试系统及其测试方法，可方便快速和准确的对直线电位器进行各参数的测试。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

电位器总装测试系统，包括测试平台、测试工装、被测直线电位器、光栅尺和固定板，所述测试平台为往复直线位移模组，所述测试工装设置在所述测试平台的滑台上，所述被测直线电位器安装设置在所述测试工装上，且所述被测直线电位器的长度方向沿测试平台的直线位移方向设置，所述光栅尺设置在测试平台的长度方向上，所述固定板设置在测试平台的固定基座上，且所述固定板上沿测试工装的滑动方向设置有推杆，所述推杆朝向被测电位器的一端与被测直线电位器的活动端子连接设置；所述被测直线电位器的活动端子在测试平台的滑台的往复滑动位移作用下与被测直线电位器的固定端子相对滑动位移。

进一步的，所述被测直线电位器与固定板之间设置有支撑座，所述支撑座设置在测试平台的滑台上，所述支撑座支撑设置被测直线电位器的一端，所述测试工装为丝杆机构，所述测试工装的滑块支撑所述被测直线电位器的另一端设置，所述被测直线电位器通过支撑座和滑块保持水平设置。

进一步的，所述支撑座包括固定座和设置所述固定座上方的锁紧块，所述被测直线电位器的一端被夹紧设置在所述固定座与锁紧块之间；所述锁紧块上贯通开设有推杆通孔，所述推杆穿过推杆通孔与活动端子连接，所述推杆通孔内壁与推杆间距设置。

进一步的，所述锁紧块朝向固定块的一侧贯通开设有通槽，所述通槽为矩形槽，所述通槽的顶部与推杆通孔连通设置，且所述通槽的底部朝向固定座开口设置；所述通槽的宽度大于活动端子的宽度，且所述通槽在推杆通孔轴向方向上与滑块正对设置。

进一步的，所述固定座的顶部凹设有安装凹槽，所述安装凹槽在被测直线电位的长度方向上贯通设置。

进一步的，还包括限位装置，所述限位装置包括位距调节机构、导向杆、限位块、支撑组件和支座，所述位距调节机构设置在测试平台的滑台上方，且所述位距调节机构与测试工装相对固定设置，所述位距调节杆机构为丝杆机构，所述丝杆机构的滑动块为位距滑块，所述位距滑块的滑动方向与测试平台的滑台的滑动方向相同，所述导向杆的一端固定设置在位距滑块上，且所述导向杆的另一端为自由端，且所述导向杆的自由端沿滑台的位移方向活动穿设在远离所述位距调节机构驱动端的端向侧壁上，所述导向杆伸出至位距调节机构外部；所述支座相邻测试平台设置，所述支座上设置有支撑组件，所述支撑组件向位距调节机构的一侧伸出，所述支撑组件的伸出端上设置有限位块，所述限位块为活动套设在导向杆上的环形件，所述限位块位于位距滑块与端向侧壁之间；所述位距滑块与端向侧壁之间的间距形成测试平台往复位移的测试行程，且通过所述限位块在测试行程内限位滑台往复位移的两行程极点。

进一步的，所述位距滑块与端向侧壁相对的两侧壁上均设置有行程开关或者接触传感器。

电位器总装测试系统的测试方法，包括以下步骤：

S1：将待测直线电位器固定安装在测试工装上，且将待测直线电位器的活动端子与推杆的自由端相对固定连接，给被测直线电位器的两端给定恒压源，启动测试平台使其往复直线位移运动，并同时测量被测直线电位器的活动端子与一固定端子之间的电压值，在出现最小电压值的位置为信号零点位置，同时记录滑台对应光栅尺的距离数值，该位置为行程零点；在出现最大电压值的位置为信号终点位置，同时记录滑台对应光栅尺的距离数值，该位置为行程终点；

S2：调整滑台的位置，使滑台回到行程零点位置，调整支座在基台上相对于位距机构的位置，使限位块抵压在靠近零点位置一侧的接触传感器上，然后将支座固定在基台上；

在调整滑台的位置，使滑台回到行程终点位置，调整位距滑块，使位距滑块上的接触传感器抵压在限位块上，完成被测直线电位器的行程限位；

S3：驱动滑台往复直线位移，通过数据采集卡采集被测直线电位器的电压，记录该电压对应的滑台移动距离数据；

以行程零点为起点，正向移动测试平台，记录移动距离和电位器输出电压，计算电位器线性度；反向移动测试平台，记录移动距离和电位器输出电压，计算反向电位器线性度，比较正向和反向两次测得的线性度，计算出电位器的重复精度。

有益效果：本发明通过滑台的往复位移运动，可对被测直线电位器进行多次的电阻测量，以确保电位器的测量准确，且通过滑台的往复位移运动实现自动化测试，减少人工测试的劳动强度；在滑台位移时，通过光栅尺对各个电压值对应的位移距离进行精准测量，可得到电压与位移的线性关系，从而计算其线性度，并通过活动端子的正反向位移，比较正反向的线性度以及正反向的线性度误差，保证对直线电位器的精准测试。

附图说明

附图1为本发明的整体结构示意图；

附图2为本发明的整体结构的原理框图；

附图3为本发明的A局部的放大结构示意图；

附图4为本发明的支撑座的另一视角示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1所示，电位器总装测试系统，包括设置在基台1上的测试平台2、测试工装3、被测直线电位器4、光栅尺8和固定板5，所述测试平台2为往复直线位移模组，所述测试工装3设置在所述测试平台2的滑台上，所述被测直线电位器4安装设置在所述测试工装3上，且所述被测直线电位器4的长度方向沿测试平台2的直线位移方向设置，所述光栅尺8设置在测试平台2的长度方向上，光栅尺的读数头安装至滑台上，标尺光栅安装在测试平台的固定组件上，所述固定板5设置在测试平台2的固定基座上，且所述固定板5上沿测试工装3的滑动方向水平设置有推杆9，所述推杆9朝向被测电位器4的一端与被测直线电位器4的活动端子10固定连接设置；所述被测直线电位器4的活动端子10在测试平台2的滑台的往复滑动位移作用下与被测直线电位器4的固定端子相对滑动位移。通过推杆9推动被测直线电位器4上的活动端子10相对于滑台做相对位移运动，其结构简单，且安装方便，自动化程度的测量方式，可减轻工作人员的劳动强度，通过滑台的往复位移运动，可对被测直线电位器进行多次的电阻测量，以确保电位器的测量准确，在滑台位移时，通过光栅尺对各个电压值对应的位移距离进行精准测量，可得到电压与位移的线性关系，从而计算其线性度，并通过活动端子的正反向位移，比较正反向的线性度以及正反向的线性度误差，保证对直线电位器的精准测试。

如附图1、附图3和附图4所示，所述被测直线电位器4与固定板5之间设置有支撑座6，所述支撑座6设置在测试平台2的滑台上，所述支撑座6支撑设置被测直线电位器4的一端，所述测试工装3为丝杆机构，所述测试工装3的滑块18支撑所述被测直线电位器4的另一端设置，滑块18的顶部为抱箍类的夹持结构，用以夹持电位器的一端，所述被测直线电位器4通过支撑座6和滑块18保持水平设置；由于各类被测直线电位器的长度不同，测试工装3的滑块调节，可使被测直线电位器4横架设置在，使其两端能够稳定的固定，并且两端的固定点不影响电位器的滑动调节的行程，并且通过滑块18和支撑座6的支撑使被测的电位器保持水平状态，是为了保持水平的推杆9与被测的直线电位器保持滑动方向上的平行，减少或避免推杆对活动端子10的作用力，以及保证活动端子10在滑动过程中的顺畅性和受力的单向性。

所述支撑座6包括固定座16和设置所述固定座16上方的锁紧块7，所述锁紧块7通过两个螺栓13可拆卸在固定座上方，所述被测直线电位器4的一端被夹紧设置在所述固定座16与锁紧块7之间；所述锁紧块7上贯通开设有推杆通孔15，所述推杆9穿过推杆通孔15与活动端子10连接，可通过固定架子或锁螺丝等方式保持相对固定；所述推杆通孔15内壁与推杆9间距设置。推杆9穿过推杆通孔15抵接活动端子，所述固定座16的顶部凹设有安装凹槽12，所述安装凹槽12在被测直线电位4的长度方向上贯通设置，当在安装被测直线电位器时，可通过在安装凹槽12内增减垫片以调整被测直线电位器4的水平度。

所述锁紧块7朝向固定块16的一侧贯通开设有通槽14，所述通槽14为矩形槽，所述通槽14的顶部与推杆通孔15连通设置，且所述通槽14的底部朝向固定座16开口设置；形成的底部开口状的通槽14，增加锁紧块7与被测直线电位器的接触点数量，可更稳定的夹持住电位器，特别是在夹持圆柱形的直线电位器时，底部开口的通槽结构可更稳定的夹持住电位器；所述通槽14的宽度大于活动端子10的宽度，当支撑座6与电位器的夹持端位于滑动端子10的行程范围内时，保证在活动端子滑动到此处时能顺利通过，避免对活动端子的损坏，且所述通槽14在推杆通孔15轴向方向上与滑块18正好相对设置，以及保证直线电位器的长度方向与滑台的滑动方向刚好平行，防止其倾斜幅度多大而造成测量误差。

如附图1所示，还包括限位装置，所述限位装置包括位距调节机构21、导向杆26、限位块23、支撑组件24和支座25，所述位距调节机构21设置在测试平台2的滑台上方，且所述位距调节机构21与测试工装3相对固定设置，所述位距调节杆机构21为丝杆机构，所述丝杆机构的滑动块为位距滑块22，所述位距滑块的滑动方向与测试平台2的滑台的滑动方向相同，所述导向杆26的一端固定设置在位距滑块22上，且所述导向杆26的另一端为自由端，且所述导向杆26的自由端沿滑台的位移方向活动穿设在远离所述位距调节机构21驱动端的端向侧壁27上，所述导向杆26伸出至位距调节机构21外部；所述支座25相邻测试平台2设置，所述支座25上设置有支撑组件24，所述支撑组件24向位距调节机构21的一侧伸出，所述支撑组件24的伸出端上设置有限位块23，所述限位块23为活动套设在导向杆26上的环形件，所述限位块23位于位距滑块22与端向侧壁27之间；所述位距滑块22与端向侧壁27之间的间距形成测试平台2往复位移的测试行程，且通过所述限位块23在测试行程内限位滑台往复位移的两行程极点。通过限位装置，可有效的保护滑台在往复滑动位移的过程中，活动端子始终处于电位器的行程内，防止机械部件失灵而导致的电位器件损坏，所述位距滑块22与端向侧壁27相对的两侧壁上均设置有行程开关或者接触传感器，当限位块接触行程开关或者接触传感器时，滑台反向滑动位移，提升测试总装的安全性，并可使测试总装对被测电位器进行对次及长时间的自动测试，适合对电位器的重复精度和正反向线性度误差进行测试。

如附图2所示，为本发明的原理框图，也即硬件连接示意图，主要包含测试计算机、数据采集卡、电源、伺服控制系统、光栅测位系统和接触传感器，伺服控制系统控制测试平台2的直线位移运动，其中电源为恒压电源，分别对测试计算机和被测直线电位器进行供电，数据采集卡采集被测直线电位器的两个端子之间的电压值、电流值等数据，且数据采集卡还采集接触传感器的电平信号、光栅测位系统的位移距离信号，所述数据采集卡、伺服控制系统分别与测试计算机信号连接。

电位器总装测试系统的测试方法，包括以下步骤：

S1：将待测直线电位器4固定安装在测试工装3上，且将待测直线电位器4的活动端子10与推杆9的自由端相对固定连接，给被测直线电位器的两端给定恒压源，启动测试平台1使其往复直线位移运动，通过滑台的多次往复位移，记录电压的最大值和最小值，两者差值即为总可调电阻值，并同时测量被测直线电位器4的活动端子与一固定端子之间的电压值，在出现最小电压值的位置为信号零点位置，同时记录滑台对应光栅尺8的距离数值，该位置为行程零点；在出现最大电压值的位置为信号终点位置，同时记录滑台对应光栅尺8的距离数值，该位置为行程终点；

S2：调整滑台的位置，使滑台回到行程零点位置，调整支座25在基台1上相对于位距机构21的位置，使限位块23抵压在靠近零点位置一侧的接触传感器上，然后将支座25固定在基台1上；

在调整滑台的位置，使滑台回到行程终点位置，调整位距滑块22，使位距滑块22上的接触传感器抵压在限位块23上，完成被测直线电位器4的行程限位；

S3：驱动滑台往复直线位移，通过数据采集卡采集被测直线电位器的电压，记录该电压对应的滑台移动距离数据；

以行程零点为起点，正向移动测试平台，记录移动距离和电位器输出电压，计算电位器线性度；反向移动测试平台，记录移动距离和电位器输出电压，计算反向电位器线性度，比较正向和反向两次测得的线性度，计算出电位器的重复精度。可使测试总装对被测电位器进行对次及长时间的自动测试，适合对电位器的重复精度和正反向线性度误差进行测试。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.电位器总装测试系统，其特征在于：包括测试平台（2）、测试工装（3）、被测直线电位器（4）、光栅尺（8）和固定板（5），所述测试平台（2）为往复直线位移模组，所述测试工装（3）设置在所述测试平台（2）的滑台上，所述被测直线电位器（4）安装设置在所述测试工装（3）上，且所述被测直线电位器（4）的长度方向沿测试平台（2）的直线位移方向设置，所述光栅尺（8）设置在测试平台（2）的长度方向上，所述固定板（5）设置在测试平台（2）的固定基座上，且所述固定板（5）上沿测试工装（3）的滑动方向设置有推杆（9），所述推杆（9）朝向被测电位器（4）的一端与被测直线电位器（4）的活动端子（10）连接设置；所述被测直线电位器（4）的活动端子（10）在测试平台（2）的滑台的往复滑动位移作用下与被测直线电位器（4）的固定端子相对滑动位移；

还包括限位装置，所述限位装置包括位距调节机构（21）、导向杆（26）、限位块（23）、支撑组件（24）和支座（25），所述位距调节机构（21）设置在测试平台（2）的滑台上方，且所述位距调节机构（21）与测试工装（3）相对固定设置，所述位距调节杆机构（21）为丝杆机构，所述丝杆机构的滑动块为位距滑块（22），所述位距滑块的滑动方向与测试平台（2）的滑台的滑动方向相同，所述导向杆（26）的一端固定设置在位距滑块（22）上，且所述导向杆（26）的另一端为自由端，且所述导向杆（26）的自由端沿滑台的位移方向活动穿设在远离所述位距调节机构（21）驱动端的端向侧壁（27）上，所述导向杆（26）伸出至位距调节机构（21）外部；所述支座（25）相邻测试平台（2）设置，所述支座（25）上设置有支撑组件（24），所述支撑组件（24）向位距调节机构（21）的一侧伸出，所述支撑组件（24）的伸出端上设置有限位块（23），所述限位块（23）为活动套设在导向杆（26）上的环形件，所述限位块（23）位于位距滑块（22）与端向侧壁（27）之间；所述位距滑块（22）与端向侧壁（27）之间的间距形成测试平台（2）往复位移的测试行程，且通过所述限位块（23）在测试行程内限位滑台往复位移的两行程极点；

通过限位装置，可有效的保护滑台在往复滑动位移的过程中，活动端子始终处于电位器的行程内，防止机械部件失灵而导致的电位器件损坏，所述位距滑块（22）与端向侧壁（27）相对的两侧壁上均设置有行程开关或者接触传感器，当限位块接触行程开关或者接触传感器时，滑台反向滑动位移，提升测试总装的安全性，并可使测试总装对被测电位器进行对次及长时间的自动测试；

所述被测直线电位器（4）与固定板（5）之间设置有支撑座（6），所述支撑座（6）设置在测试平台（2）的滑台上，所述支撑座（6）支撑设置被测直线电位器（4）的一端，所述测试工装（3）为丝杆机构，所述测试工装（3）的滑块（18）支撑所述被测直线电位器（4）的另一端设置，所述被测直线电位器（4）通过支撑座（6）和滑块（18）保持水平设置。

2.根据权利要求1所述的电位器总装测试系统，其特征在于：所述支撑座（6）包括固定座（16）和设置所述固定座（16）上方的锁紧块（7），所述被测直线电位器（4）的一端被夹紧设置在所述固定座（16）与锁紧块（7）之间；所述锁紧块（7）上贯通开设有推杆通孔（15），所述推杆（9）穿过推杆通孔（15）与活动端子（10）连接，所述推杆通孔（15）内壁与推杆（9）间距设置。

3.根据权利要求2所述的电位器总装测试系统，其特征在于：所述锁紧块（7）朝向固定块（16）的一侧贯通开设有通槽（14），所述通槽（14）为矩形槽，所述通槽（14）的顶部与推杆通孔（15）连通设置，且所述通槽（14）的底部朝向固定座（16）开口设置；所述通槽（14）的宽度大于活动端子（10）的宽度，且所述通槽（14）在推杆通孔（15）轴向方向上与滑块（18）正对设置。

4.根据权利要求2所述的电位器总装测试系统，其特征在于：所述固定座（16）的顶部凹设有安装凹槽（12），所述安装凹槽（12）在被测直线电位（4）的长度方向上贯通设置。

5.根据权利要求1所述的电位器总装测试系统，其特征在于：所述位距滑块（22）与端向侧壁（27）相对的两侧壁上均设置有行程开关或者接触传感器。

6.根据权利要求1至5所述的任意一项电位器总装测试系统的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：将待测直线电位器（4）固定安装在测试工装（3）上，且将待测直线电位器（4）的活动端子（10）与推杆（9）的自由端相对固定连接，给被测直线电位器的两端给定恒压源，启动测试平台（1）使其往复直线位移运动，并同时测量被测直线电位器（4）的活动端子与一固定端子之间的电压值，在出现最小电压值的位置为信号零点位置，同时记录滑台对应光栅尺（8）的距离数值，该位置为行程零点；在出现最大电压值的位置为信号终点位置，同时记录滑台对应光栅尺（8）的距离数值，该位置为行程终点；

S2：调整滑台的位置，使滑台回到行程零点位置，调整支座（25）在基台（1）上相对于位距机构（21）的位置，使限位块（23）抵压在靠近零点位置一侧的接触传感器上，然后将支座（25）固定在基台（1）上；

在调整滑台的位置，使滑台回到行程终点位置，调整位距滑块（22），使位距滑块（22）上的接触传感器抵压在限位块（23）上，完成被测直线电位器（4）的行程限位；

S3：驱动滑台往复直线位移，通过数据采集卡采集被测直线电位器的电压，记录该电压对应的滑台移动距离数据；

以行程零点为起点，正向移动测试平台，记录移动距离和电位器输出电压，计算电位器线性度；反向移动测试平台，记录移动距离和电位器输出电压，计算反向电位器线性度，比较正向和反向两次测得的线性度，计算出电位器的重复精度。