CN113920832A - 一种多自由度转速传感器测试教学实验台及其应用 - Google Patents
一种多自由度转速传感器测试教学实验台及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113920832A CN113920832A CN202111311443.9A CN202111311443A CN113920832A CN 113920832 A CN113920832 A CN 113920832A CN 202111311443 A CN202111311443 A CN 202111311443A CN 113920832 A CN113920832 A CN 113920832A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotating speed
- signal
- sensor
- fluted disc
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 8
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
- G09B23/18—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism
Abstract
本发明公开了一种多自由度转速传感器测试教学实验台及其应用，包括支撑平台、传感器调节模块、信号发生模块、自动控制模块；支撑平台用于其余各个模块的支撑和固定；传感器调节模块用于转速传感器的安装和调节，包括传感器固定支架、上调节块、中间螺纹杆、下调节块和底部螺纹杆；信号发生模块用于转速信号的发生，包括信号齿盘、直流无刷电机、电机座；自动控制模块用于控制转速的快慢和信号齿盘的位置，包括单片机、步进电机丝杠滑台组。本发明具有多自由度，可以模拟传感器与信号齿盘之间的多种位置关系，转速信号可通过单片机上的输出接口在示波器中显示，非常直观。本发明丰富了实验教学内容，方便了对转速传感器的教学和研究。
Description
技术领域
本发明涉及教学实验领域，尤其涉及一种多自由度转速传感器测试教学实验台及其应用。
背景技术
随着电子控制技术的不断进步和发展，对系统的控制精度要求越来越高。转速传感器作为电控系统中最常用的传感器，对它的研究和教学非常普遍。在现有转速传感器测试教学实验中，转速传感器和信号齿盘的位置都是固定的，且信号齿盘单一不可更换，不能进行二者之间相对位置对传感器输出信号影响的实验，也不能进行信号齿盘齿形对传感器输出信号影响的实验，同学们不能直观了解转速传感器输出信号的影响因素，影响教学效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提出一种多自由度转速传感器测试教学实验台及其应用。
本发明采用如下技术方案：
一种多自由度转速传感器测试教学实验台，所述教学实验台包括支撑平台、传感器调节模块、信号发生模块和自动控制模块；
所述支撑平台为长50cm、宽30cm、高10cm的中空长方体结构，用于传感器调节模块、信号发生模块和自动控制模块的支撑和固定；
所述传感器调节模块用于转速传感器的安装和调节，包括传感器固定支架、上调节块、中间螺纹杆、下调节块和底部螺纹杆；
所述信号发生模块用于转速信号的发生，包括信号齿盘、直流无刷电机、电机座；
所述自动控制模块用于控制转速的快慢和信号齿盘的位置，包括单片机、步进电机丝杠滑台组；
以所述支撑平台长度方向为x轴，宽度方向为y轴，高度方向为z轴；所述步进电机丝杠滑台组包括固定在支撑平台上的与x轴方向平行的导轨和置于导轨上方的步进电机滑块；所述电机座通过紧固螺钉安装于步进电机滑块上；所述直流无刷电机安装在电机座上；所述信号齿盘安装于直流无刷电机的轴上；
所述单片机安置在支撑平台侧面，与步进电机丝杠滑台组、直流无刷电机、转速传感器电连，单片机能够通过程序自动控制直流无刷电机的转速以及步进电机滑块的位置，步进电机滑块带动电机座沿导轨移动，可调节直流无刷电机沿x轴的移动；
所述支撑平台上与y轴和z轴构成的平面相平行的一侧面上有一沿y轴方向的侧面长条形开口；在顶面上靠近所述侧面的一侧边缘上有一沿y轴方向的顶面长条形开口；所述底部螺纹杆沿y轴方向贯穿支撑平台，与顶面长条形开口和侧面长条形开口的位置相对应，在底部螺纹杆的一端设置有旋钮，方便底部螺纹杆的绕y轴的转动；下调节块垂直于底部螺纹杆并与底部螺纹杆通过螺纹连接，转动底部螺纹杆，下调节块能够沿y轴移动；中间螺纹杆下端设有旋钮、底部设有凹槽，通过凹槽与下调节块的上端圆柱体连接形成转动副，中间螺纹杆的旋钮从侧面长条形开口处伸出，通过旋转中间螺纹杆的旋钮，能够使中间螺纹杆绕z轴转动；上调节块分为上连接部与下连接部，上连接部为圆柱型结构，下连接部为长方体结构，与中间螺纹杆螺纹连接，转动中间螺纹杆，上调节块能够沿z轴移动；所述传感器固定支架下端设有圆柱体凸台，凸台与上调节块的上连接部连接形成转动副，能够使传感器固定支架绕z轴转动；传感器固定支架上设有安装孔，用于安装转速传感器，转速传感器在调节模块控制下，能够实现三自由度的调节。
进一步的，所述信号齿盘是可拆卸的，实验过程中依据实验的内容和要求更换不同大小、齿距、齿高的信号齿盘。
进一步的，所述支撑平台的顶面长条形开口处有沿y轴方向的刻度，零刻度点对应信号齿盘的中心处，能够直观地看出转速传感器相对于信号齿盘沿y轴方向的位置关系；
所述支撑平台顶面的步进电机丝杠滑台组处有沿x轴方向的刻度，零刻度点靠近传感器调节模块，能够直观地看出转速传感器相对于信号齿盘沿x轴方向的位置关系；
所述上调节块的上连接部圆柱侧面有沿圆周方向的刻度；能够直观地看到转速传感器绕z轴转过的角度；所述上调节块的下连接部侧面有沿z轴方向的刻度，零刻度点与支撑平台上表面平齐时，转速传感器的中心线与信号齿盘的轴线相交，能够直观地看出转速传感器相对于信号齿盘沿z轴方向的位置关系。
进一步的，所述直流无刷电机内置编码器，编码器与单片机相电连，能够检测其真实转速值，方便与转速传感器的测量值作对比。
进一步的，所述步进电机丝杠滑台组还包括步进电机、驱动器、丝杠、导轨、步进电机滑块，在单片机的控制下，步进电机滑块在丝杠的带动下沿导轨移动。
进一步的，单片机包括电源模块、主控制器、直流电机驱动模块、步进电机驱动模块、信号调理模块和RS232通讯模块；电源模块用于直流电机驱动模块、步进电机驱动模块、信号调理模块和RS232通讯模块供电，直流电机驱动模块用于控制直流无刷电机的启停和转速，步进电机驱动模块控制步进电机滑块的位置进而控制信号齿盘的位置，传感器信号经信号调理模块进入主控制器，主控制器通过RS232通讯模块与PC机相连，用户通过PC机交互界面对实验台进行控制；单片机的接口包括RS232通讯接口、传感器信号输出接口、电源开关以及电源接口，传感器信号输出接口使用SMA接头，用于与示波器连接，实时显示传感器信号波形，RS232通讯接口使用DB9接头，用于与PC机连接。
所述教学实验台用于不同转速传感器对转速信号敏感度的实验，包括以下步骤：
步骤1)，打开电源开关，信号齿盘缓慢转起，等待转速稳定；
步骤2)，在PC机的用户界面上，调整转速到500r/min，此为实验的初始转速；
步骤3)，调整转速传感器和信号齿盘的位置，使两者接近但不接触；
步骤4)，在PC机的用户界面上，选择自动模式，步进电机丝杠滑台组会带动直流无刷电机沿x轴移动，每移动5mm暂停一次，暂停时，记录下此时示波器上转速信号的波形；
步骤5)，分别调整转速至1000r/min、1500r/min、2000r/min，重复步骤3)和步骤4)；
步骤6)，更换不同传感器，重复步骤2)到步骤5)；
步骤7)，比较各个波形，分析不同转速传感器的灵敏度。
所述教学实验台用于不同信号齿盘对转速信号影响的实验，包括以下步骤：
步骤1)，打开电源开关，信号齿盘缓慢转起，等待转速稳定；
步骤2)，在PC机的用户界面上，调整转速到500r/min，此为实验的初始转速；
步骤3)，调整转速传感器和信号齿盘的位置，使两者接近但不接触；
步骤4)，在PC机的用户界面上，选择自动模式，步进电机丝杠滑台组会带动直流无刷电机沿x轴移动，每移动5mm暂停一次，暂停时，记录下此时示波器上转速信号的波形；
步骤5)，分别调整转速至1000r/min、1500r/min、2000r/min，重复步骤3)和步骤4)；
步骤6)，更换不同信号齿盘，重复步骤2)到步骤5)；
步骤7)，比较各个波形，分析不同信号齿盘对转速信号的影响。
所述教学实验台用于转速传感器与信号齿盘相对位置对转速信号影响的实验，包括以下步骤：
步骤1)，打开电源开关，信号齿盘缓慢转起，等待转速稳定；
步骤2)，在PC机的用户界面上，调整转速到500r/min，此为实验的初始转速；
步骤3)，分别调整传感器固定支架、中间螺纹杆和底部螺纹杆，使转速传感器与信号齿盘之间呈不同角度和距离；
步骤4)，在PC机的用户界面上，选择自动模式，步进电机丝杠滑台组会带动直流无刷电机沿x轴移动，每移动5mm暂停一次，暂停时，记录下此时示波器上转速信号的波形；
步骤5)，分别调整转速至1000r/min、1500r/min、2000r/min，重复步骤3)和步骤4)；
步骤6)，选择多个相对位置进行实验，重复步骤2)到步骤5)；
步骤7)，比较各个波形，分析转速传感器与信号齿盘相对位置对转速信号影响。
有益效果：本发明可以通过调节转速传感器与信号齿盘的相对位置，探究二者之间相对位置对传感器输出信号的影响，传感器调节模块具有多自由度，可模拟多种位置关系如距离过近、距离过远、偏置等，传感器的输出信号可通过单片机上的传感器信号输出接口在示波器中显示，非常直观；用户可通过PC机调节直流无刷电机的转速，探究不同转速对输出信号的影响，在自动模式下，单片机可在不同转速下自动调节信号齿盘的位置，找到不同转速下信号齿盘的最佳位置；本发明丰富了实验教学内容，方便了对转速传感器的教学和研究。
附图说明
图1为本发明实验台的轴测图；
图2为本发明实验台传感器调节模块的剖视图。
其中，支撑平台1、传感器固定支架21、上调节块22、中间螺纹杆23、下调节块24、底部螺纹杆25、转速传感器3、信号齿盘4、电机座5、直流无刷电机6、步进电机丝杠滑台组7、单片机8、RS232通讯接口81、传感器信号输出接口82、电源开关83、电源接口84。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
本发明为解决背景技术中的问题采用以下技术方案：
如图1所示的一种多自由度转速传感器测试教学实验台，包括支撑平台、传感器调节模块、信号发生模块、自动控制模块；
所述支撑平台1为长50cm、宽30cm、高10cm的中空长方体结构，用于传感器调节模块、信号发生模块和自动控制模块的支撑和固定；；
如图2所示的传感器调节模块，用于转速传感器3的安装和调节，包括传感器固定支架21、上调节块22、中间螺纹杆23、下调节块24和底部螺纹杆25；
信号发生模块用于转速信号的发生，包括信号齿盘4、直流无刷电机6、电机座5；
自动控制模块用于控制转速的快慢和信号齿盘4的位置，包括单片机8、步进电机丝杠滑台组7；
如图1所示，以所述支撑平台1长度方向为x轴，宽度方向为y轴，高度方向为z轴；所述步进电机丝杠滑台组7包括固定在支撑平台1上的与x轴方向平行的导轨和置于导轨上方的步进电机滑块；所述电机座5通过紧固螺钉安装于步进电机滑块上；所述直流无刷电机6安装在电机座5上；所述信号齿盘4安装于直流无刷电机6的轴上；所述信号齿盘4是可拆卸的，实验过程中依据实验的内容和要求更换不同大小、齿距、齿高的信号齿盘4。所述单片机8安置在支撑平台1侧面，与步进电机丝杠滑台组7、直流无刷电机6、转速传感器3电连，单片机8能够通过程序自动控制直流无刷电机6的转速以及步进电机滑块的位置，步进电机滑块带动电机座5沿导轨移动，可调节直流无刷电机6沿x轴的移动；
所述支撑平台1上与y轴和z轴构成的平面相平行的一侧面上有一沿y轴方向的侧面长条形开口；在顶面上靠近所述侧面的一侧边缘上有一沿y轴方向的顶面长条形开口；所述底部螺纹杆25沿y轴方向贯穿支撑平台1，与顶面长条形开口和侧面长条形开口的位置相对应，在底部螺纹杆25的一端设置有旋钮，方便底部螺纹杆25的绕y轴的转动；下调节块24垂直于底部螺纹杆25并与底部螺纹杆25通过螺纹连接，转动底部螺纹杆25，下调节块24能够沿y轴移动；中间螺纹杆23下端设有旋钮、底部设有凹槽，通过凹槽与下调节块24的上端圆柱体连接形成转动副，中间螺纹杆23的旋钮从侧面长条形开口处伸出，通过旋转中间螺纹杆23的旋钮，能够使中间螺纹杆23绕z轴转动；上调节块22分为上连接部与下连接部，上连接部为圆柱型结构，下连接部为长方体结构，与中间螺纹杆23螺纹连接，转动中间螺纹杆23，上调节块22能够沿z轴移动；所述传感器固定支架21下端设有圆柱体凸台，凸台与上调节块22的上连接部连接形成转动副，能够使传感器固定支架21绕z轴转动；传感器固定支架21上设有安装孔，用于安装转速传感器3，转速传感器3在调节模块控制下，能够实现三自由度的调节。
所述支撑平台1的顶面长条形开口处有沿y轴方向的刻度，零刻度点对应信号齿盘4的中心处，能够直观地看出转速传感器3相对于信号齿盘4沿y轴方向的位置关系；
所述支撑平台1顶面的步进电机丝杠滑台组7处有沿x轴方向的刻度，零刻度点靠近传感器调节模块，能够直观地看出转速传感器3相对于信号齿盘4沿x轴方向的位置关系；
所述上调节块22的上连接部圆柱侧面有沿圆周方向的刻度；能够直观地看到转速传感器3绕z轴转过的角度；所述上调节块22的下连接部侧面有沿z轴方向的刻度，零刻度点与支撑平台1上表面平齐时，转速传感器3的中心线与信号齿盘4的轴线相交，能够直观地看出转速传感器3相对于信号齿盘4沿z轴方向的位置关系。
所述直流无刷电机6内置编码器，与单片机8相连，可检测其真实转速值，方便与转速传感器3的测量值作对比。
所述步进电机丝杠滑台组7还包括步进电机、驱动器、丝杠、导轨、步进电机滑块，在单片机的控制下，步进电机滑块在丝杠的带动下沿导轨移动。
单片机8包括电源模块、主控制器、直流电机驱动模块、步进电机驱动模块、信号调理模块和RS232通讯模块，电源模块用于其他各个模块供电，直流电机驱动模块可控制直流无刷电机6的启停和转速，步进电机驱动模块控制步进电机滑块的位置进而控制信号齿盘4的位置，传感器信号经信号调理模块进入主控制器，主控制器通过RS232通讯模块与PC机相连，用户可通过PC机交互界面对实验台进行控制。单片机8的接口包括RS232通讯接口81、传感器信号输出接口82、电源开关83以及电源接口84，传感器信号输出接口82使用SMA接头，可与示波器连接，实时显示传感器信号波形，RS232通讯接口81使用DB9接头，可与PC机连接。
一种多自由度转速传感器测试教学实验台可以应用于做多种实验，包括不同转速传感器对转速信号敏感度的实验、转速传感器与信号齿盘相对位置对转速信号影响的实验、不同信号齿盘对转速信号影响的实验。
不同转速传感器对转速信号敏感度的实验，包括以下步骤：
步骤1)，打开电源开关83，信号齿盘4缓慢转起，等待转速稳定；
步骤2)，在PC机的用户界面上，调整转速到500r/min，此为实验的初始转速；
步骤3)，调整转速传感器3和信号齿盘4的位置，使两者接近但不接触；
步骤4)，在PC机的用户界面上，选择自动模式，步进电机丝杠滑台组7会带动直流无刷电机6沿x轴移动，每移动5mm暂停一次，暂停时，记录下此时示波器上转速信号的波形；
步骤5)，分别调整转速至1000r/min、1500r/min、2000r/min，重复步骤3)—步骤4)；
步骤6)，更换不同传感器，重复步骤2)—步骤5)；
步骤7)，比较各个波形，分析不同转速传感器的灵敏度。
不同信号齿盘对转速信号影响的实验，包括以下步骤：
步骤1)，打开电源开关83，信号齿盘4缓慢转起，等待转速稳定；
步骤2)，在PC机的用户界面上，调整转速到500r/min，此为实验的初始转速；
步骤3)，调整转速传感器3和信号齿盘4的位置，使两者接近但不接触；
步骤4)，在PC机的用户界面上，选择自动模式，步进电机丝杠滑台组7会带动直流无刷电机6沿x轴移动，每移动5mm暂停一次，暂停时，记录下此时示波器上转速信号的波形；
步骤5)，分别调整转速至1000r/min、1500r/min、2000r/min，重复步骤3)—步骤4)；
步骤6)，更换不同信号齿盘，重复步骤2)—步骤5)；
步骤7)，比较各个波形，分析不同信号齿盘对转速信号的影响。
转速传感器与信号齿盘相对位置对转速信号影响的实验，包括以下步骤：
步骤1)，打开电源开关83，信号齿盘4缓慢转起，等待转速稳定；
步骤2)，在PC机的用户界面上，调整转速到500r/min，此为实验的初始转速；
步骤3)，分别调整传感器固定支架21、中间螺纹杆23和底部螺纹杆25，使转速传感器3与信号齿盘4之间呈不同角度和距离；
步骤4)，在PC机的用户界面上，选择自动模式，步进电机丝杠滑台组7会带动直流无刷电机6沿x轴移动，每移动5mm暂停一次，暂停时，记录下此时示波器上转速信号的波形；
步骤5)，分别调整转速至1000r/min、1500r/min、2000r/min，重复步骤3)—步骤4)；
步骤6)，选择多个相对位置进行实验，重复步骤2)—步骤5)；
步骤7)，比较各个波形，分析转速传感器3与信号齿盘4相对位置对转速信号影响。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多自由度转速传感器测试教学实验台，其特征在于，所述教学实验台包括支撑平台(1)、传感器调节模块、信号发生模块和自动控制模块；
所述支撑平台(1)为长50cm、宽30cm、高10cm的中空长方体结构，用于传感器调节模块、信号发生模块和自动控制模块的支撑和固定；
所述传感器调节模块用于转速传感器(3)的安装和调节，包括传感器固定支架(21)、上调节块(22)、中间螺纹杆(23)、下调节块(24)和底部螺纹杆(25)；
所述信号发生模块用于转速信号的发生，包括信号齿盘(4)、直流无刷电机(6)、电机座(5)；
所述自动控制模块用于控制转速的快慢和信号齿盘(4)的位置，包括单片机(8)、步进电机丝杠滑台组(7)；
以所述支撑平台(1)长度方向为x轴，宽度方向为y轴，高度方向为z轴；所述步进电机丝杠滑台组(7)包括固定在支撑平台(1)上的与x轴方向平行的导轨和置于导轨上方的步进电机滑块；所述电机座(5)通过紧固螺钉安装于步进电机滑块上；所述直流无刷电机(6)安装在电机座(5)上；所述信号齿盘(4)安装于直流无刷电机(6)的轴上；
所述单片机(8)安置在支撑平台(1)侧面，与步进电机丝杠滑台组(7)、直流无刷电机(6)、转速传感器(3)电连，单片机(8)能够通过程序自动控制直流无刷电机(6)的转速以及步进电机滑块的位置，步进电机滑块带动电机座(5)沿导轨移动，能够调节直流无刷电机(6)沿x轴的移动；
所述支撑平台(1)上与y轴和z轴构成的平面相平行的一侧面上有一沿y轴方向的侧面长条形开口；在顶面上靠近所述侧面的一侧边缘上有一沿y轴方向的顶面长条形开口；所述底部螺纹杆(25)沿y轴方向贯穿支撑平台(1)，与顶面长条形开口和侧面长条形开口的位置相对应，在底部螺纹杆(25)的一端设置有旋钮，方便底部螺纹杆(25)的绕y轴的转动；下调节块(24)垂直于底部螺纹杆(25)并与底部螺纹杆(25)通过螺纹连接，转动底部螺纹杆(25)，下调节块(24)能够沿y轴移动；中间螺纹杆(23)下端设有旋钮、底部设有凹槽，通过凹槽与下调节块(24)的上端圆柱体连接形成转动副，中间螺纹杆(23)的旋钮从侧面长条形开口处伸出，通过旋转中间螺纹杆(23)的旋钮，能够使中间螺纹杆(23)绕z轴转动；上调节块(22)分为上连接部与下连接部，上连接部为圆柱型结构，下连接部为长方体结构，与中间螺纹杆(23)螺纹连接，转动中间螺纹杆(23)，上调节块(22)能够沿z轴移动；所述传感器固定支架(21)下端设有圆柱体凸台，凸台与上调节块(22)的上连接部连接形成转动副，能够使传感器固定支架(21)绕z轴转动；传感器固定支架(21)上设有安装孔，用于安装转速传感器(3)，转速传感器(3)在调节模块控制下，能够实现三自由度的调节。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度转速传感器测试教学实验台，其特征在于，所述信号齿盘(4)是可拆卸的，实验过程中依据实验的内容和要求更换不同大小、齿距、齿高的信号齿盘(4)。
3.根据权利要求1所述的一种多自由度转速传感器测试教学实验台，其特征在于，所述支撑平台(1)的顶面长条形开口处有沿y轴方向的刻度，零刻度点对应信号齿盘(4)的中心处，能够直观地看出转速传感器(3)相对于信号齿盘(4)沿y轴方向的位置关系；
所述支撑平台(1)顶面的步进电机丝杠滑台组(7)处有沿x轴方向的刻度，零刻度点靠近传感器调节模块，能够直观地看出转速传感器(3)相对于信号齿盘(4)沿x轴方向的位置关系；
所述上调节块(22)的上连接部圆柱侧面有沿圆周方向的刻度；能够直观地看到转速传感器(3)绕z轴转过的角度；所述上调节块(22)的下连接部侧面有沿z轴方向的刻度，零刻度点与支撑平台(1)上表面平齐时，转速传感器(3)的中心线与信号齿盘(4)的轴线相交，能够直观地看出转速传感器(3)相对于信号齿盘(4)沿z轴方向的位置关系。
4.根据权利要求1所述的一种多自由度转速传感器测试教学实验台，其特征在于，所述直流无刷电机(6)内置编码器，编码器与单片机(8)相电连，能够检测其真实转速值，方便与转速传感器(3)的测量值作对比。
5.根据权利要求1所述的一种多自由度转速传感器测试教学实验台，其特征在于，所述步进电机丝杠滑台组(7)还包括步进电机、驱动器、丝杠、导轨、步进电机滑块，在单片机的控制下，步进电机滑块在丝杠的带动下沿导轨移动。
6.根据权利要求1所述的一种多自由度转速传感器测试教学实验台，其特征在于，单片机(8)包括电源模块、主控制器、直流电机驱动模块、步进电机驱动模块、信号调理模块和RS232通讯模块；电源模块用于直流电机驱动模块、步进电机驱动模块、信号调理模块和RS232通讯模块供电，直流电机驱动模块用于控制直流无刷电机(6)的启停和转速，步进电机驱动模块控制步进电机滑块的位置进而控制信号齿盘(4)的位置，传感器信号经信号调理模块进入主控制器，主控制器通过RS232通讯模块与PC机相连，用户通过PC机交互界面对实验台进行控制；单片机(8)的接口包括RS232通讯接口(81)、传感器信号输出接口(82)、电源开关(83)以及电源接口(84)，传感器信号输出接口(82)使用SMA接头，用于与示波器连接，实时显示传感器信号波形，RS232通讯接口(81)使用DB9接头，用于与PC机连接。
7.根据权利要求1-6任一所述的教学实验台能够用于不同转速传感器对转速信号敏感度的实验，其特征在于，所述不同转速传感器对转速信号敏感度的实验，包括以下步骤：
步骤1)，打开电源开关(83)，信号齿盘(4)缓慢转起，等待转速稳定；
步骤2)，在PC机的用户界面上，调整转速到500r/min，此为实验的初始转速；
步骤3)，调整转速传感器(3)和信号齿盘(4)的位置，使两者接近但不接触；
步骤4)，在PC机的用户界面上，选择自动模式，步进电机丝杠滑台组(7)会带动直流无刷电机(6)沿x轴移动，每移动5mm暂停一次，暂停时，记录下此时示波器上转速信号的波形；
步骤5)，分别调整转速至1000r/min、1500r/min、2000r/min，重复步骤3)和步骤4)；
步骤6)，更换不同传感器，重复步骤2)到步骤5)；
步骤7)，比较各个波形，分析不同转速传感器的灵敏度。
8.根据权利要求1-6任一所述的教学实验台能够用于不同信号齿盘对转速信号影响的实验，其特征在于，所述不同信号齿盘对转速信号影响的实验，包括以下步骤：
步骤1)，打开电源开关(83)，信号齿盘(4)缓慢转起，等待转速稳定；
步骤2)，在PC机的用户界面上，调整转速到500r/min，此为实验的初始转速；
步骤3)，调整转速传感器(3)和信号齿盘(4)的位置，使两者接近但不接触；
步骤4)，在PC机的用户界面上，选择自动模式，步进电机丝杠滑台组(7)会带动直流无刷电机(6)沿x轴移动，每移动5mm暂停一次，暂停时，记录下此时示波器上转速信号的波形；
步骤5)，分别调整转速至1000r/min、1500r/min、2000r/min，重复步骤3)和步骤4)；
步骤6)，更换不同信号齿盘，重复步骤2)到步骤5)；
步骤7)，比较各个波形，分析不同信号齿盘对转速信号的影响。
9.根据权利要求1-6任一所述的教学实验台能够用于转速传感器与信号齿盘相对位置对转速信号影响的实验，其特征在于，所述转速传感器与信号齿盘相对位置对转速信号影响的实验，包括以下步骤：
步骤1)，打开电源开关(83)，信号齿盘(4)缓慢转起，等待转速稳定；
步骤2)，在PC机的用户界面上，调整转速到500r/min，此为实验的初始转速；
步骤3)，分别调整传感器固定支架(21)、中间螺纹杆(23)和底部螺纹杆(25)，使转速传感器(3)与信号齿盘(4)之间呈不同角度和距离；
步骤4)，在PC机的用户界面上，选择自动模式，步进电机丝杠滑台组(7)会带动直流无刷电机(6)沿x轴移动，每移动5mm暂停一次，暂停时，记录下此时示波器上转速信号的波形；
步骤5)，分别调整转速至1000r/min、1500r/min、2000r/min，重复步骤3)和步骤4)；
步骤6)，选择多个相对位置进行实验，重复步骤2)到步骤5)；
步骤7)，比较各个波形，分析转速传感器(3)与信号齿盘(4)相对位置对转速信号影响。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111311443.9A CN113920832A (zh) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | 一种多自由度转速传感器测试教学实验台及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111311443.9A CN113920832A (zh) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | 一种多自由度转速传感器测试教学实验台及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113920832A true CN113920832A (zh) | 2022-01-11 |
Family
ID=79245458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111311443.9A Pending CN113920832A (zh) | 2021-11-08 | 2021-11-08 | 一种多自由度转速传感器测试教学实验台及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113920832A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114360345A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-04-15 | 南京航空航天大学 | 一种灵巧型便携自动控制原理教学实验系统 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101123046A (zh) * | 2007-08-16 | 2008-02-13 | 北京科技大学 | 一种磁敏传感器综合演示实验仪 |
| CN203324446U (zh) * | 2013-07-05 | 2013-12-04 | 科瑞(苏州工业园区)工业电子有限公司 | 一种电感传感器开关频率测试装置 |
| CN204056316U (zh) * | 2014-08-06 | 2014-12-31 | 昆明理工大学 | 一种三自由度直升机实时仿真平台 |
| CN104658364A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-05-27 | 常州工学院 | 光机电在线测控教学创新实验方法 |
| CN205003947U (zh) * | 2015-08-15 | 2016-01-27 | 浙江海控教学设备有限公司 | 一种三自由度运动控制实训模型 |
| CN106323648A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-11 | 北京英创汇智科技有限公司 | 一种车辆轮速模拟试验平台及试验方法 |
| CN207163481U (zh) * | 2017-08-11 | 2018-03-30 | 华东交通大学 | 一种三轴式光纤传感器安装调节装置 |
| CN108122470A (zh) * | 2017-12-10 | 2018-06-05 | 成都中良川工科技有限公司 | 一种机械教学综合测控实验平台 |
| CN109279318A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-01-29 | 宁波指南针软件有限公司 | 一种用于输送流水线的移载过渡台 |
| KR20190078185A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 주식회사 한화 | 다자유도 시뮬레이터에 장착되는 모의 표적 발생기를 제어하는 장치 및 그 방법 |
| CN210187567U (zh) * | 2018-12-29 | 2020-03-27 | 南京中贝新材料科技有限公司 | 便于安装和调节的灌胶机 |
| CN211043421U (zh) * | 2019-12-29 | 2020-07-17 | 苏州科美澄汽车科技有限公司 | 一种轮速传感器测试装置 |
| KR102233474B1 (ko) * | 2019-11-26 | 2021-03-29 | 울산과학기술원 | 3자유도 옵티컬 센싱이 가능한 시뮬레이션 시스템 |
-
2021
- 2021-11-08 CN CN202111311443.9A patent/CN113920832A/zh active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101123046A (zh) * | 2007-08-16 | 2008-02-13 | 北京科技大学 | 一种磁敏传感器综合演示实验仪 |
| CN203324446U (zh) * | 2013-07-05 | 2013-12-04 | 科瑞(苏州工业园区)工业电子有限公司 | 一种电感传感器开关频率测试装置 |
| CN204056316U (zh) * | 2014-08-06 | 2014-12-31 | 昆明理工大学 | 一种三自由度直升机实时仿真平台 |
| CN104658364A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-05-27 | 常州工学院 | 光机电在线测控教学创新实验方法 |
| CN205003947U (zh) * | 2015-08-15 | 2016-01-27 | 浙江海控教学设备有限公司 | 一种三自由度运动控制实训模型 |
| CN106323648A (zh) * | 2016-08-24 | 2017-01-11 | 北京英创汇智科技有限公司 | 一种车辆轮速模拟试验平台及试验方法 |
| CN207163481U (zh) * | 2017-08-11 | 2018-03-30 | 华东交通大学 | 一种三轴式光纤传感器安装调节装置 |
| CN108122470A (zh) * | 2017-12-10 | 2018-06-05 | 成都中良川工科技有限公司 | 一种机械教学综合测控实验平台 |
| KR20190078185A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 주식회사 한화 | 다자유도 시뮬레이터에 장착되는 모의 표적 발생기를 제어하는 장치 및 그 방법 |
| CN109279318A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-01-29 | 宁波指南针软件有限公司 | 一种用于输送流水线的移载过渡台 |
| CN210187567U (zh) * | 2018-12-29 | 2020-03-27 | 南京中贝新材料科技有限公司 | 便于安装和调节的灌胶机 |
| KR102233474B1 (ko) * | 2019-11-26 | 2021-03-29 | 울산과학기술원 | 3자유도 옵티컬 센싱이 가능한 시뮬레이션 시스템 |
| CN211043421U (zh) * | 2019-12-29 | 2020-07-17 | 苏州科美澄汽车科技有限公司 | 一种轮速传感器测试装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘兴;滕勤;刘青林;: "信号轮传感器测试台测控系统开发", 内燃机与动力装置, no. 02, 15 April 2013 (2013-04-15) * |
| 陈光军 , 肖孟强: "汽车发动机自动化测试台的设计", 航空制造技术, no. 10, 15 October 2005 (2005-10-15) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114360345A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-04-15 | 南京航空航天大学 | 一种灵巧型便携自动控制原理教学实验系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106370142B (zh) | 一种大量程位移传感器校准装置和校准方法 | |
| CN212159951U (zh) | 一种触摸屏参数的高精度测量装置 | |
| CN113920832A (zh) | 一种多自由度转速传感器测试教学实验台及其应用 | |
| CN102494604A (zh) | 角度传感器特性检测仪器 | |
| CN112066875A (zh) | 一种螺旋精度测量装置 | |
| CN202869725U (zh) | 一种数控推拉力测试台 | |
| CN108957032B (zh) | 一种转速传感器动态测试信号源生成装置 | |
| CN107064562B (zh) | 一种光电编码器输出转速误差的标定装置 | |
| CN112264792A (zh) | 一种螺丝精密拆装的控制系统和方法 | |
| CN109443283B (zh) | 一种飞行器便携式自由间隙检测装置 | |
| CN114111682B (zh) | 一种基于计算机视觉的距离测量装置 | |
| CN213336744U (zh) | 一种汽车制动踏板的行程测试装置 | |
| CN202329541U (zh) | 角度传感器特性检测仪器 | |
| CN213599992U (zh) | 一种多功能教学型凸轮测试系统 | |
| CN115351819A (zh) | 远程超声机器人的主从操作时延测试系统及方法 | |
| CN212906719U (zh) | 一种科里奥利力实验仪 | |
| CN211291312U (zh) | 一种三维表面轮廓跟踪测量精密调整和采集装置 | |
| CN218896127U (zh) | 一种转速和频率综合试验台 | |
| CN209962504U (zh) | 新型多功能测控一体化教学实验平台 | |
| CN216791095U (zh) | 一种航空活塞发动机活塞外径自动测量装置 | |
| CN220499095U (zh) | 一种控制器维修用多功能平台 | |
| CN215413614U (zh) | 一种数控光栅式数显引伸计标定装置 | |
| CN108801911A (zh) | 通过测量固体的变形量测量其含水率的方法 | |
| CN214847343U (zh) | 一种圆周运动规律定量探究装置 | |
| CN216955141U (zh) | 一种齿轮箱测试辅助工装及齿轮箱测试设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |