CN113959475A - 一种角度传感器编程测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种角度传感器编程测试设备，包括：编程模块，通过前面板连接角度传感器并通过串行通讯口连接计算机模块，用于对角度传感器进行数据读取与写入；测量模块，用于测量角度传感器的输出信号；供电模块，用于给角度传感器供电；步进驱动控制模块，用于输出驱动控制指令控制角度传感器的运动方向和距离；接口电路模块，用于接收计算机模块输出的控制指令并根据控制指令控制编程模块、测量模块、供电模块与角度传感器的通断，完成角度传感器的校准与测量。有益效果是本设备通过计算机输出指令控制各单元的接入断开，协同完成角度传感器的校准测试，通过接口电路板可以进行各单元、各工作形态的切换，减少了人工操作出错的几率。

Description

一种角度传感器编程测试设备

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种角度传感器编程测试设备。

背景技术

角度传感器是一种常用于自动化设备、工程车辆、仪器、船舶、物流设备、机器人、航空航天的器件，用于调节位置、速度、方向、温度、流量、压力等各种变量，角度传感器需要根据技术要求进行校准、测试。

目前传统的校准方法依靠人的操作，分别将传感器在编程、测量设备之间转接，有些应用要求传感器在校准的过程中做角度的变化配合校准，而多动作配合的要求，使得人工操作呈现效率低、容易发生差错的状态。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种角度传感器编程测试设备，包括：

一编程模块，通过一前面板连接一角度传感器并通过一串行通讯口连接一计算机模块，用于对所述角度传感器进行数据读取与写入；

一测量模块，通过所述前面板连接所述角度传感器并通过一总线连接所述计算机模块，用于测量所述角度传感器的一输出信号；

一供电模块，连接所述角度传感器，用于给所述角度传感器供电；

一步进驱动控制模块，通过总线连接所述计算机模块，用于输出一驱动控制指令以控制所述角度传感器的运动；

一接口电路模块，分别连接所述角度传感器、所述供电模块、所述测量模块、所述编程模块、所述步进驱动控制模块和所述计算机模块，用于接收所述计算机模块输出的一控制指令并根据所述控制指令控制所述编程模块、所述测量模块、所述供电模块与所述角度传感器的通断，完成对所述角度传感器的校准与测量。

优选的，所述角度传感器通过所述前面板上的一编程测试接口接入所述接口电路模块。

优选的，所述步进驱动控制模块连接一步进电机控制器，通过所述步进电机控制器控制所述角度传感器的运动。

优选的，所述步进电机控制器连接一步进电机，所述步进电机控制器通过控制所述步进电机调整所述角度传感器的运动。

优选的，所述接口电路模块包括：

一稳压电路单元，用于将所述供电模块输出的220伏交流电转换为24伏或5伏直流电并对所述角度传感器进行供电；

多个电压控制单元，分别连接所述稳压电路单元，用于根据所述控制指令选择将所述24伏直流电或所述5伏直流电接入所述角度传感器；

一测量接口单元，用于将所述角度传感器的所述输出信号从所述前面板接入所述测量模块；

一驱动控制单元，连接所述测量接口单元，用于将所述步进驱动控制模块的所述驱动控制指令传输至所述步进电机控制器。

优选的，各所述电压控制单元均为一继电器。

优选的，所述总线为外围器件互联总线。

优选的，所述接口电路模块包括8个所述电压控制单元，用于协同完成电压控制。

优选的，所述测量接口单元内设有8个测量接口。

优选的，所述前面板上设有8个端口，分别连接各所述测量接口，各所述测量接口通过对应的所述端口连接所述测量模块。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本设备通过计算机输出指令控制各单元的接入断开，协同完成角度传感器的校准测试，通过接口电路板可以进行各单元、各工作形态的切换，减少了人工操作出错的几率。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，本设备的结构原理图；

图2为本发明的较佳的实施例中，稳压电路单元的电气原理图；

图3为本发明的较佳的实施例中，电压控制单元的电气原理图；

图4为本发明的较佳的实施例中，测量接口单元和驱动控制单元的电气原理图；

图5为本发明的较佳的实施例中，测量接口单元连接的电阻原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种角度传感器编程测试设备，如图1所示，包括：

一编程模块1，通过一前面板连接一角度传感器并通过一串行通讯口连接一计算机模块2，用于对角度传感器进行数据读取与写入；

一测量模块3，通过前面板连接角度传感器并通过一总线连接计算机模块2，用于测量角度传感器的一输出信号；

一供电模块4，连接角度传感器，用于给角度传感器供电；

一步进驱动控制模块5，通过总线连接计算机模块2，用于输出一驱动控制指令以控制角度传感器的运动；

一接口电路模块6，分别连接角度传感器、供电模块4、测量模块3、编程模块1、步进驱动控制模块5和计算机模块2，用于接收计算机模块2输出的一控制指令并根据控制指令控制编程模块1、测量模块3、供电模块4与角度传感器的通断，完成对角度传感器的校准与测量。

具体地，本实施例中，编程模块1、测量模块3、供电模块4、步进驱动控制模块5、接口电路模块6、计算机模块2均设置在一机箱内，通过在计算机模块2上运行的控制软件，输出控制指令，控制传感器按需与编程模块1、测量模块3连接，步进驱动控制模块5驱动运动结构左右转动或前后运动，可以与编程模块1、测量模块3配合完成编程测试动作。

本发明的较佳的实施例中，角度传感器通过前面板上的一编程测试接口接入接口电路模块6。

具体地，本实施例中，角度传感器通过前面板上的编程口、信号输出口分别接入编程模块1和测量模块3。

本发明的较佳的实施例中，步进驱动控制模块5连接一步进电机控制器，通过步进电机控制器控制角度传感器的运动。

本发明的较佳的实施例中，步进电机控制器连接一步进电机，步进电机控制器通过控制步进电机调整角度传感器的运动。

本发明的较佳的实施例中，接口电路模块6包括：

一稳压电路单元61，用于将供电模块输出的220伏交流电转换为24伏或5伏直流电对角度传感器进行供电；

多个电压控制单元62，分别连接稳压电路单元61，用于根据控制指令选择将24伏直流电或5伏直流电接入角度传感器；

一测量接口单元63，用于将角度传感器的输出信号从前面板接入测量模块3；

一驱动控制单元64，连接测量接口单元63，用于将步进驱动控制模块5的驱动控制指令传输至步进电机控制器。

具体地，本实施例中，稳压电路单元61通过LD03-10B24R2型号的线路板将输入的220伏交流电转换为24伏直流电，通过LM317-TO-252型号的线性稳压器转换输出5伏直流电，对角度传感器提供5伏或24伏稳定的供电。

具体地，本实施例中，电压控制单元62通过计算机模块2输出的控制指令驱动继电器吸合或关闭，以分别实现将5伏或24伏电源接入角度传感器的电源端。

具体地，本实施例中，测量接口单元63中A1-A8接口将角度传感器的输出信号从前面板接入测量模块3的模拟量输入口，组件J9-J16将前面板的8个端口接入测量模块3的电平输入端口，提供对开关状态的测试功能，D01、D02是测量模块3的电平信号输出，通过计算机模块2的控制指令输出高低电平，控制接口电路模块6上的继电器动作，完成编程测试工作。

具体的，本实施例中，接口电路模块6通过68针脚接插件J18接入步进驱动控制模块5的信号端，将步进驱动控制模块5的信号接入步进驱动控制器。

本发明的较佳的实施例中，各电压控制单元62为一继电器。

本发明的较佳的实施例中，总线为外围器件互联总线。

本发明的较佳的实施例中，接口电路模块6包括8个电压控制单元62，用于协同完成电压控制。

本发明的较佳的实施例中，测量接口单元63内设有8个测量接口。

本发明的较佳的实施例中，前面板上设有8个端口，分别连接测量接口，各测量接口通过对应的端口连接测量模块3。

具体地，本实施例中，一种角度传感器编程测试方法，应用于角度传感器编程测试设备，角度传感器连接一产品，具体包括以下步骤：

步骤S1，启动角度传感器编程测试设备，编程单元与所述产品建立通讯并连接，读取角度传感器的参数并设定角度传感器至相应模式；

步骤S2，编程单元按预设值进行编程，将测量单元连接产品并测量输出值；

步骤S3，计算输出值与预设的目标值的差值，判断差值是否达到要求：

若否，重新计算预设值并返回步骤S2；

若是，转向步骤S4；

步骤S4，根据差值得到校准值并按校准值进行编程。

具体地，本实施例中，如图2所示，稳压电路单元61包括：

接线端子J1，接线端子J1的输入端连接220伏输入电源，接线端子J1的输出端连接线路板U1的输入端，线路板U1的输出端分别连接稳压器U2和接线端子J2，线路板U1的输出端并联电阻R6和发光二极管D6,发光二极管的正极连接电阻R6；

电解电容C1，与电阻R6和发光二极管D6并联，电解电容C1的正极连接电阻R6，电解电容C1的负极连接发光二极管的负极；

滑动变阻器VR1，滑动变阻器VR1的第一端口连接稳压器U2的第一引脚，滑动变阻器VR1的第三端口通过电阻R18连接稳压器U2的第二引脚，滑动变阻器VR1的第一端口连接电解电容C1的负极；

电阻R11，电阻R11的两端分别连接滑动变阻器VR1的第二引脚和第一引脚，电阻R11两端并联电阻R7；

电解电容C2，电解电容C2与电阻R18和滑动变阻器VR1并联，电解电容C2的正极连接电阻电阻R18，电解电容C2的负极连接滑动变阻器VR1的第一引脚；

电阻R21，电阻R21连接电阻R22，电阻R22连接电阻R23，电阻R23连接发光二极管D10的正极，电解电容C2与电阻R21、电阻R22、电阻R23、发光二极管D10并联，发光二极管D10的负极连接电解电容C2的负极。

具体地，本实施例中，如图3所示，8个电压控制单元62分别为继电器K1、继电器K2、继电器K3、继电器K4、继电器K5、继电器K6、继电器K7和继电器K8；

其中，继电器K1的第三引脚连接接线端子J17的第一引脚，继电器K1的第八引脚连接继电器K8的第九引脚，继电器K1的第九引脚分别连接接线端子J5的第一引脚、接线端子J6的第一引脚、接线端子J7的第一引脚、接线端子J8的第一引脚，继电器K1的第十二引脚分别连接三极管Q1的集电极和二极管D1的正极，继电器K1的第四引脚连接接线端子J3的第一引脚，三极管Q1的基极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R8和继电器K7的第九引脚，接线端子J3的第二引脚、接线端子J4的第二引脚、接线端子J5的第二引脚、接线端子J6的第二引脚、接线端子J7的第二引脚、接线端子J8的第二引脚相连；

其中，继电器K2的第一引脚和第十二引脚通过二极管D2相连，二极管D2的正极连接继电器K2的第十二引脚，二极管D2的负极连接继电器K2的第一引脚，继电器K2的第四引脚连接接线端子J17的第三引脚，继电器K2的第九引脚连接接线端子J17的第二引脚，继电器K2的第十二引脚还连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的基极连接电阻R2，继电器K2的第三引脚连接接线端子J3的第四引脚，继电器K2的第十引脚连接接线端子J3的第三引脚；

其中，继电器K3的第一引脚和第十二引脚通过二极管D3相连，二极管D3的正极连接继电器K3的第十二引脚，二极管D3的负极连接继电器K3的第一引脚，继电器K3的第四引脚连接接线端子J17的第九引脚，继电器K3的第九引脚连接接线端子J17的第八引脚，继电器K3的第十二引脚还连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的基极连接电阻R3，继电器K3的第三引脚连接接线端子J4的第三引脚，继电器K3的第十引脚连接接线端子J4的第一引脚；

其中，继电器K4的第一引脚和第十二引脚通过二极管D4相连，二极管D4的正极连接继电器K4的第十二引脚，二极管D4的负极连接继电器K4的第一引脚，继电器K4的第四引脚连接接线端子J17的第十引脚，继电器K4的第十二引脚还连接三极管Q4的集电极，三极管Q3的基极连接电阻R4，继电器K4的第三引脚连接接线端子J4的第四引脚，继电器K4的第八引脚连接接线端子J5的第三引脚，继电器K4的第九引脚连接测量接口单元J25的第四十二引脚；

其中，继电器K5的第一引脚和第十二引脚通过二极管D5相连，二极管D5的正极连接继电器K5的第十二引脚，二极管D5的负极连接继电器K5的第一引脚，继电器K5的第五引脚连接接线端子J6的第四引脚，继电器K5的第四引脚连接测量接口单元J25的第四十一引脚，继电器K5的第十二引脚还连接三极管Q5的集电极，三极管Q5的基极连接电阻R5；

其中，继电器K6的第一引脚和第十二引脚通过二极管D6相连，二极管D6的正极连接继电器K6的第十二引脚，二极管D6的负极连接继电器K6的第一针脚，继电器K6的第五引脚连接接线端子J5的第四引脚，继电器K6的第八引脚连接接线端子J6的第三引脚，继电器K6的第四引脚连接测量接口单元J25的第六十二引脚，继电器K6的第九引脚连接测量接口单元J25的第二十引脚，继电器K6的第十二引脚还连接三极管Q6的集电极，三极管Q6的基极连接电阻R8；

其中，继电器K7的第一引脚和第十二引脚通过二极管D7相连，二极管D7的正极连接继电器K7的第十二引脚，二极管D7的负极连接继电器K7的第一引脚，继电器K7的第一引脚还连接第八引脚，继电器K7的第四引脚连接输入电源，继电器K7的第九引脚连接电阻R8，继电器K7的第五引脚通过电阻R17、电阻R19、电阻R20、发光二极管D13连接三极管Q5的发射极，发光二极管Q5的负极连接三级管Q5的发射极，发光二极管Q5的正极连接电阻R20，继电器K7的第十二引脚还连接三级管Q7的集电极，三极管Q7的基极连接R37，三极管Q7的发射极连接三级管Q6的发射极，继电器K7的第三引脚通过电阻R28、电阻R29、电阻R30、发光二极管D8连接三极管Q7的发射极，发光二极管的正极连接电阻R30，发光二极管的负极连接三级管Q7的发射极；

其中，继电器K8的第一引脚和第十二引脚通过二极管D8相连，二极管D8的正极连接继电器K8的第十二引脚，二极管D8的负极连接继电器K8的第一引脚，继电器K8的第十引脚和第八引脚分别连接输入电源，继电器K8的第十二引脚还连接三级管Q8的集电极，三级管Q8的基极连接电阻R41。

具体地，本实施例中，如图4、图5所示，测量接口单元63(J25)的第二十五引脚连接电阻R41，第四引脚连接电阻R37，第四十六引脚和第四十七引脚连接接线端子J9的第二引脚，第二十六引脚分别连接接线端子J9的第一引脚和发光二极管D22的负极，第五引脚分别连接接线端子J10的第一引脚和发光二极管D21的负极，第二十七引脚分别连接接线端子J11的第一引脚和发光二极管D20的负极，第六引脚分别连接接线端子J12的第一引脚和发光二极管D19的负极，第二十八引脚分别连接接线端子J13的第一引脚和发光二极管D17的负极，第七引脚分别连接接线端子J14的第一引脚和发光二极管D14的负极，第四十九引脚连接接线端子J10的第二引脚，第二十九引脚分别连接接线端子J15的第一引脚和发光二极管D12的负极，第八引脚分别连接接线端子J16的第一引脚和发光二极管D11的负极，第十引脚连接接线端子J11的第二引脚，第五十二引脚连接接线端子J12的第二引脚，接线端子J16的第二引脚、接线端子J15的第二引脚、接线端子J14的第二引脚、接线端子J13的第二引脚、接线端子J12的第二引脚、接线端子J11的第二引脚、接线端子J10的第二引脚、接线端子J9的第二引脚相互连接。

其中，发光二极管D11的正极连接电阻R13的一端,电阻R13的另一端连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端连接电阻R10的一端，发光二极管D12的正极连接电阻R16的一端，电阻R16的另一端连接电阻R15的一端，电阻R15的另一端连接电阻R14的一端，发光二极管D14的正极连接电阻R33的一端,电阻R33的另一端连接电阻R32的一端，电阻R32的另一端连接电阻R31的一端，发光二极管D17的正极连接电阻R40的一端,电阻R40的另一端连接电阻R39的一端，电阻R39的另一端连接电阻R38的一端，发光二极管D19的正极连接电阻R44的一端,电阻R44的另一端连接电阻R43的一端，电阻R43的另一端连接电阻R42的一端，发光二极管D20的正极连接电阻R47的一端,电阻R47的另一端连接电阻R46的一端，电阻R46的另一端连接电阻R45的一端，发光二极管D21的正极连接电阻R50的一端,电阻R50的另一端连接电阻R49的一端，电阻R49的另一端连接电阻R48的一端，发光二极管D22的正极连接电阻R53的一端,电阻R53的另一端连接电阻R52的一端，电阻R52的另一端连接电阻R51的一端，电阻R10的另一端、电阻R14的另一端、电阻R31的另一端、电阻R38的另一端、电阻R42的另一端、电阻R45的另一端、电阻R48的另一端、电阻R51的另一端相互连接。

具体地，本实施例中，驱动控制单元64(J18)的第一引脚连接电阻R24的一端，电阻R24的另一端连接接线端子J23的第一引脚，第二引脚连接接线端子J23的第二引脚，第三十五引脚连接电阻R26的一端，电阻R26的另一端连接接线端子J24的第一引脚，第三十六引脚连接接线端子J24的第二引脚，第三引脚连接电阻R25的一端，电阻R25的另一端连接接线端子J23的第三引脚，第四引脚连接接线端子J23的第四引脚，第三十七引脚连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端连接接线端子J24的第三引脚，第三十八引脚连接接线端子J24的第四引脚，第十五引脚连接接线端子J19的第一引脚，第四十九引脚连接接线端子J20的第三引脚，第十六引脚连接接线端子J19的第二引脚，第五十引脚连接接线端子J20的第四引脚，第十七引脚连接接线端子J19的第三引脚，第五十一引脚连接接线端子J21的第一引脚，第十八引脚连接接线端子J19的第四引脚，第五十二引脚连接接线端子J21的第二引脚，第十九引脚连接接线端子J20的第一引脚，第五十三引脚连接接线端子J21的第三引脚，第二十引脚连接接线端子J20的第二引脚，第五十四引脚连接接线端子J21的第四引脚，第六十六引脚和第三十四引脚连接接线端子J22的第二引脚，第三十三引脚连接接线端子J22的第一引脚，接线端子J22的第二引脚还连接接线端子J16的第二引脚。

优选的，电阻R1,、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R11、电阻R37和电阻R41的电阻阻值可以为3300欧姆，电阻R10、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R28、电阻R39、电阻R40、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52和电阻R53的电阻阻值可以为240欧姆，电阻R24、电阻R25、电阻R26和电阻R27的电阻阻值可以为2000欧姆。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种角度传感器编程测试设备，其特征在于，包括:

一编程模块，通过一前面板连接一角度传感器并通过一串行通讯口连接一计算机模块，用于对所述角度传感器进行数据读取与写入；

一测量模块，通过所述前面板连接所述角度传感器并通过一总线连接所述计算机模块，用于测量所述角度传感器的一输出信号；

一供电模块，连接所述角度传感器，用于给所述角度传感器供电；

一步进驱动控制模块，通过总线连接所述计算机模块，用于输出一驱动控制指令以控制所述角度传感器的运动；

一接口电路模块，分别连接所述角度传感器、所述供电模块、所述测量模块、所述编程模块、所述步进驱动控制模块和所述计算机模块，用于接收所述计算机模块输出的一控制指令并根据所述控制指令控制所述编程模块、所述测量模块、所述供电模块与所述角度传感器的通断，完成对所述角度传感器的校准与测量。

2.根据权利要求1所述的角度传感器编程测试设备，其特征在于，所述角度传感器通过所述前面板上的一编程测试接口接入所述接口电路模块。

3.根据权利要求1所述的角度传感器编程测试设备，其特征在于，所述步进驱动控制模块连接一步进电机控制器，通过所述步进电机控制器控制所述角度传感器的运动。

4.根据权利要求3所述的角度传感器编程测试设备，其特征在于，所述步进电机控制器连接一步进电机，所述步进电机控制器通过控制所述步进电机调整所述角度传感器的运动。

5.根据权利要求3所述的角度传感器编程测试设备，其特征在于，所述接口电路模块包括：

一稳压电路单元，用于将所述供电模块输出的220伏交流电转换为24伏或5伏直流电并对所述角度传感器进行供电；

多个电压控制单元，分别连接所述稳压电路单元，用于根据所述控制指令选择将所述24伏直流电或所述5伏直流电接入所述角度传感器；

一测量接口单元，用于将所述角度传感器的所述输出信号从所述前面板接入所述测量模块；

一驱动控制单元，连接所述测量接口单元，用于将所述步进驱动控制模块的所述驱动控制指令传输至所述步进电机控制器。

6.根据权利要求5所述的角度传感器编程测试设备，其特征在于，各所述电压控制单元均为一继电器。

7.根据权利要求1所述的角度传感器编程测试设备，其特征在于，所述总线为外围器件互联总线。

8.根据权利要求5所述的角度传感器编程测试设备，其特征在于，所述接口电路模块包括8个所述电压控制单元，用于协同完成电压控制。

9.根据权利要求5所述的角度传感器编程测试设备，其特征在于，所述测量接口单元内设有8个测量接口。

10.根据权利要求9所述的角度传感器编程测试设备，其特征在于，所述前面板上设有8个端口，分别连接所述测量接口，各所述测量接口通过对应的所述端口连接所述测量模块。

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