CN116839649A - 电感式接近传感器的测试装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电感式接近传感器的测试装置和系统，包括：底座、测试盘、伺服电机固定机构、传感器固定调整机构和控制箱；伺服电机通过伺服电机固定机构固定在底座上，伺服电机用于带动测试盘旋转；基准传感器均通过传感器固定调整机构固定在底座上，电感式接近传感器通过测试夹具固定在底座上；基准传感器用于基于旋转的测试盘产生第一脉冲信号，电感式接近传感器基于旋转的测试盘产生第二脉冲信号；控制箱用于基于第一脉冲信号和第二脉冲信号确定电感式接近传感器的响应频率和响应时间。该方式中，可以测量电感式接近传感器结构的响应频率和响应时间，提高测试的准确度。

Description

电感式接近传感器的测试装置和系统

技术领域

本发明传感器测试技术领域，尤其是涉及一种电感式接近传感器的测试装置和系统。

背景技术

目前，市面上的电感式接近传感器响应频率测试机的测试频率范围小，测试频率较低，无法满足高响应频率电感式接近传感器的测试要求。并且由于电感式接近传感器结构的特殊性，传统方法无法直接对其进行响应时间测量，因此市面上没有测试电感式接近传感器响应时间的设备。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电感式接近传感器的测试装置和系统，以测量电感式接近传感器结构的响应频率和响应时间，提高测试的准确度。

第一方面，本发明实施例提供了一种电感式接近传感器的测试装置，电感式接近传感器的测试装置包括：底座、测试盘、伺服电机固定机构、传感器固定调整机构和控制箱；伺服电机通过伺服电机固定机构固定在底座上，伺服电机用于带动测试盘旋转；基准传感器均通过传感器固定调整机构固定在底座上，电感式接近传感器通过测试夹具固定在底座上；基准传感器用于基于旋转的测试盘产生第一脉冲信号，电感式接近传感器基于旋转的测试盘产生第二脉冲信号；控制箱用于基于第一脉冲信号和第二脉冲信号确定电感式接近传感器的响应频率和响应时间。

在本申请较佳的实施例中，上述测试盘为圆形的非磁性非导电材料；测试盘的边缘设置有多个均匀分布的标靶，相邻的标靶的间隔镂空，标靶为方形的碳钢材料。

在本申请较佳的实施例中，上述电感式接近传感器的测试装置还包括：手动滑台；电感式接近传感器通过测试夹具固定在手动滑台上，手动滑台固定在底座上；手动滑台用于调整电感式接近传感器与标靶的检测距离。

在本申请较佳的实施例中，上述手动滑台设置有数显表。

在本申请较佳的实施例中，上述电感式接近传感器的测试装置还包括：防护外罩；防护外罩为透明材料，防护外罩用于保护电感式接近传感器的测试环境。

在本申请较佳的实施例中，上述控制箱包括：计数模块、控制模块和触控模块；计数模块、控制模块和触控模块依次连接；计数模块用于确定第一脉冲信号的脉冲个数和第二脉冲信号的脉冲个数；控制模块用于基于第一脉冲信号的脉冲个数和第二脉冲信号的脉冲个数确定电感式接近传感器的响应频率；触控模块用于设置伺服电机的参数。

在本申请较佳的实施例中，上述控制模块还用于基于第一脉冲信号的波形的下降沿和第二脉冲信号的波形的下降沿的时间差确定电感式接近传感器的响应时间。

在本申请较佳的实施例中，上述伺服电机的参数包括测试频率；控制模块用于在当前测试频率下，如果第一脉冲信号的脉冲个数和第二脉冲信号的脉冲个数相同，提高测试频率，直至在目标测试频率下第一脉冲信号的脉冲个数和第二脉冲信号的脉冲个数不同；控制模块用于将目标测试频率的前一个测试频率作为电感式接近传感器的最大响应频率。

在本申请较佳的实施例中，上述控制箱还包括：示波器；示波器与基准传感器连接，示波器还与电感式接近传感器连接；示波器用于展示第一脉冲信号和第二脉冲信号。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电感式接近传感器的测试系统，包括存储装置和上述的电感式接近传感器的测试装置；存储装置用于接收电感式接近传感器的测试装置发送的电感式接近传感器的响应频率和响应时间；存储装置还用于存储电感式接近传感器的响应频率和响应时间。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了一种电感式接近传感器的测试装置和系统，伺服电机通过伺服电机固定机构固定在底座上，伺服电机用于带动测试盘旋转；基准传感器均通过传感器固定调整机构固定在底座上，电感式接近传感器通过测试夹具固定在底座上；基准传感器用于基于旋转的测试盘产生第一脉冲信号，电感式接近传感器基于旋转的测试盘产生第二脉冲信号；控制箱用于基于第一脉冲信号和第二脉冲信号确定电感式接近传感器的响应频率和响应时间。该方式中，可以测量电感式接近传感器结构的响应频率和响应时间，提高测试的准确度。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电感式接近传感器的测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电感式接近传感器的测试装置的示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种电感式接近传感器的测试装置的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种控制箱的系统控制示意图；

图5为本发明实施例提供的一种由OFF变ON的响应时间测量的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种由ON变OFF的响应时间测量的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种电感式接近传感器的测试系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，市面上的电感式接近传感器响应频率测试机的测试频率范围小，测试频率较低，无法满足高响应频率电感式接近传感器的测试要求。并且由于电感式接近传感器结构的特殊性，传统方法无法直接对其进行响应时间测量，因此市面上没有测试电感式接近传感器响应时间的设备。

基于此，本发明实施例提供一种电感式接近传感器的测试装置和系统，具体提供了基于基准传感器的电感式接近传感器响应频率和响应时间测试装置，适用于测试电感式接近传感器的响应频率和响应时间，可以测量电感式接近传感器结构的响应频率和响应时间，提高测试的准确度。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种电感式接近传感器的测试装置进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例提供一种电感式接近传感器的测试装置，参见图1所示的一种电感式接近传感器的测试装置的结构示意图，该电感式接近传感器的测试装置包括：底座、测试盘、伺服电机固定机构、传感器固定调整机构和控制箱；

伺服电机通过伺服电机固定机构固定在底座上，伺服电机用于带动测试盘旋转；基准传感器均通过传感器固定调整机构固定在底座上，电感式接近传感器通过测试夹具固定在底座上；基准传感器用于基于旋转的测试盘产生第一脉冲信号，电感式接近传感器基于旋转的测试盘产生第二脉冲信号；控制箱用于基于第一脉冲信号和第二脉冲信号确定电感式接近传感器的响应频率和响应时间。

参见图2所示的一种电感式接近传感器的测试装置的示意图，本实施例中的电感式接近传感器的测试装置的机构部分包括：底座、测试盘、伺服电机固定机构、传感器固定调整机构；本实施例中的电感式接近传感器的测试装置的电气控制部分(即控制箱)包括：控制模块、计数模块、示波器、基准传感器、触摸模块和控制元件(即伺服电机)。如图2所示，伺服电机可以通过电机支座固定在底板上，电机转轴上搭载转轴支座，用于伺服电机转轴与测试盘的连接。

本实施例中电感式接近传感器的测试装置的采用伺服电机带动测试盘旋转，测试频率可精准控制和数字设定，测试频率范围0-1000Hz任意设置。

其中，基准传感器可以具备待测的电感式接近传感器10倍以上的响应频率，市面上电感式接近传感器的响应频率均在1kHz以内，所以可以选取响应频率为10kHz以上的槽型光电传感器作为基准传感器。

此外，本实施例中的控制器的控制模块可以通过RS232串口与触摸模块连接，交互界面数据。

本实施例中的控制器可以根据触摸模块上设定的目标周期、测试频率等参数，通过程序控制伺服电机旋转；并通过计数模块采集基准传感器和输出的第一脉冲信号和电感式接近传感器输出的第二脉冲信号，进而对采集回来的第一脉冲信号和第二脉冲信号进行比较，自动判断电感式接近传感器能否达到所设定的测试频率，以及电感式接近传感器的响应时间。

本发明实施例提供了一种电感式接近传感器的测试装置，伺服电机通过伺服电机固定机构固定在底座上，伺服电机用于带动测试盘旋转；基准传感器均通过传感器固定调整机构固定在底座上，电感式接近传感器通过测试夹具固定在底座上；基准传感器用于基于旋转的测试盘产生第一脉冲信号，电感式接近传感器基于旋转的测试盘产生第二脉冲信号；控制箱用于基于第一脉冲信号和第二脉冲信号确定电感式接近传感器的响应频率和响应时间。该方式中，可以测量电感式接近传感器结构的响应频率和响应时间，提高测试的准确度。

实施例二：

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供另一种电感式接近传感器的测试装置，参见图3所示的另一种电感式接近传感器的测试装置的示意图，该电感式接近传感器的测试装置还包括：防护外罩；防护外罩为透明材料，防护外罩用于保护电感式接近传感器的测试环境。透明材料的防护外罩既能使测试人员清楚观察电感式接近传感器的测试状况，又能保证电感式接近传感器的测试环境安全。

如图2和图3所示，在一些实施例中，电感式接近传感器的测试装置还包括：手动滑台；电感式接近传感器通过测试夹具固定在手动滑台上，手动滑台固定在底座上；手动滑台用于调整电感式接近传感器与标靶的检测距离。

本实施例中的电感式接近传感器可以通过测试夹具固定在精密手动滑台上。其中，手动滑台设置有数显表，通过手动滑台可调整电感式接近传感器与标靶的检测距离。

本实施例中的电感式接近传感器与标靶的检测距离可以在0-20mm调整，从而满足多款电感式接近传感器的测试需求，测试范围广。

在一些实施例中，测试盘为圆形的非磁性非导电材料；测试盘的边缘设置有多个均匀分布的标靶，相邻的标靶的间隔镂空，标靶为方形的碳钢材料。

如图2所示，本实施例中的测试盘可以为非磁性非导电材料加工而成，测试盘为整圆30等分，每间隔2等分安装一个标靶，即10个标靶。将标靶之间的间隔镂空，测试盘旋转时基准传感器随标靶和镂空间隔的交替而产生ON/OFF交替信号。小功率伺服电机一般最高转速为6000r/min，即100r/s，测试盘每转10周期，最高测试频率为1kHz，若电感式接近传感器响应频率高于1kHz，可适当增加标靶数量来提高测试频率满足测试需求。

如图2所示，本实施例中的标靶可以为方形，厚度1mm，由碳钢制成。标靶安装于测试盘平面，一个测试盘可安装多款不同尺寸的标靶来测试不同尺寸的电感式接近传感器，提高设备利用率。

本实施例中的标靶安装于测试盘平面，一个测试盘可安装多款不同尺寸的标靶来测试不同尺寸的电感式接近传感器，提高设备利用率。本实施例单次可同时测试3个样板，从而提高测试效率。

本实施例中的转盘材料、标靶尺寸、标靶厚度等符合GBT 14048.10，IEC 60947-5-2的标准测试要求，可以使电感式接近传感器的测试装置更加标准化。

参见图4所示的一种控制箱的系统控制示意图，本实施例中的控制箱包括：计数模块、控制模块和触控模块；计数模块、控制模块和触控模块依次连接；计数模块用于确定第一脉冲信号的脉冲个数和第二脉冲信号的脉冲个数；控制模块用于基于第一脉冲信号的脉冲个数和第二脉冲信号的脉冲个数确定电感式接近传感器的响应频率；触控模块用于设置伺服电机的参数。

在一些实施例中，控制模块用于在当前测试频率下，如果第一脉冲信号的脉冲个数和第二脉冲信号的脉冲个数相同，提高测试频率，直至在目标测试频率下第一脉冲信号的脉冲个数和第二脉冲信号的脉冲个数不同；控制模块用于将目标测试频率的前一个测试频率作为电感式接近传感器的最大响应频率。

本实施例中在响应频率测试时，可以慢慢转动测试盘，调整基准传感器和电感式接近传感器位置，使其同时由OFF变ON，设定好目标周期和测试频率，启动电感式接近传感器的测试装置，控制器通过计数模块采集基准传感器和电感式接近传感器输出的脉冲信号，并对第一脉冲信号的脉冲个数和第二脉冲信号的脉冲个数进行比较，脉冲个数一致则判断OK，不一致则NG，立即停止测试。目标周期完成则加大测试频率，继续测试，直到测试NG(此时的测试频率即为目标测试频率)，得出电感式接近传感器的最大响应频率为测试NG的上一级测试频率(此时的测试频率即为目标测试频率的前一个测试频率)。

在一些实施例中，控制模块还用于基于第一脉冲信号的波形的下降沿和第二脉冲信号的波形的下降沿的时间差确定电感式接近传感器的响应时间。

本实施例中在响应时间测试时，慢慢转动测试盘，调整基准传感器和电感式接近传感器位置，使其同时由OFF变ON，设定测试频率为响应频率测试测出的最高频率的一半，启动电感式接近传感器的测试装置。

如图4所示，在一些实施例中，控制箱还包括：示波器；示波器与基准传感器连接，示波器还与电感式接近传感器连接；示波器用于展示第一脉冲信号和第二脉冲信号。因此，示波器可以同时监测基准传感器和电感式接近传感器输出波形。

参见图5所示的一种由OFF变ON的响应时间测量的示意图，以均为高电平输出型为例，在示波器上测量基准传感器和电感式接近传感器输出波形上升沿的时间差，即为电感式接近传感器由OFF变ON相对基准传感器的响应时间。

之后再慢慢转动测试盘，调整基准传感器和电感式接近传感器位置，使其同时由ON变OFF，启动测试装置，示波器同时监测基准传感器和电感式接近传感器输出波形，参见图6所示的一种由ON变OFF的响应时间测量的示意图，以均为高电平输出型为例，在示波器上测量基准传感器和电感式接近传感器输出波形下降沿的时间差，即为电感式接近传感器由ON变OFF相对基准传感器的响应时间。

因此，本实施例中的电感式接近传感器的测试装置可以通过基准传感器来监测电感式接近传感器的响应频率和间接测量其响应时间，为产品研发提供精确参考数据。

实施例三：

本发明实施例提供一种电感式接近传感器的测试系统，参见图7所示的一种电感式接近传感器的测试系统的结构示意图，该电感式接近传感器的测试系统包括：包括存储装置和前述实施例提供的电感式接近传感器的测试装置；存储装置用于接收电感式接近传感器的测试装置发送的电感式接近传感器的响应频率和响应时间；存储装置还用于存储电感式接近传感器的响应频率和响应时间。

存储装置可以为上位机或服务器，存储装置与电感式接近传感器的测试装置通信连接，存储装置可以用于接收并存储电感式接近传感器的响应频率和响应时间。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电感式接近传感器的测试系统的具体工作过程，可以参考前述电感式接近传感器的测试装置的实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电感式接近传感器的测试装置，其特征在于，所述电感式接近传感器的测试装置包括：底座、测试盘、伺服电机固定机构、传感器固定调整机构和控制箱；

伺服电机通过所述伺服电机固定机构固定在所述底座上，所述伺服电机用于带动所述测试盘旋转；

基准传感器均通过所述传感器固定调整机构固定在所述底座上，所述电感式接近传感器通过测试夹具固定在所述底座上；

所述基准传感器用于基于旋转的所述测试盘产生第一脉冲信号，所述电感式接近传感器基于旋转的所述测试盘产生第二脉冲信号；

所述控制箱用于基于所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号确定所述电感式接近传感器的响应频率和响应时间。

2.根据权利要求1所述的电感式接近传感器的测试装置，其特征在于，所述测试盘为圆形的非磁性非导电材料；

所述测试盘的边缘设置有多个均匀分布的标靶，相邻的所述标靶的间隔镂空，所述标靶为方形的碳钢材料。

3.根据权利要求2所述的电感式接近传感器的测试装置，其特征在于，所述电感式接近传感器的测试装置还包括：手动滑台；

所述电感式接近传感器通过所述测试夹具固定在所述手动滑台上，所述手动滑台固定在所述底座上；

所述手动滑台用于调整所述电感式接近传感器与所述标靶的检测距离。

4.根据权利要求3所述的电感式接近传感器的测试装置，其特征在于，所述手动滑台设置有数显表。

5.根据权利要求1所述的电感式接近传感器的测试装置，其特征在于，所述电感式接近传感器的测试装置还包括：防护外罩；

所述防护外罩为透明材料，所述防护外罩用于保护所述电感式接近传感器的测试环境。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电感式接近传感器的测试装置，其特征在于，所述控制箱包括：计数模块、控制模块和触控模块；所述计数模块、所述控制模块和所述触控模块依次连接；

所述计数模块用于确定所述第一脉冲信号的脉冲个数和所述第二脉冲信号的脉冲个数；

所述控制模块用于基于所述第一脉冲信号的脉冲个数和所述第二脉冲信号的脉冲个数确定所述电感式接近传感器的响应频率；

所述触控模块用于设置所述伺服电机的参数。

7.根据权利要求6所述的电感式接近传感器的测试装置，其特征在于，所述控制模块还用于基于所述第一脉冲信号的波形的下降沿和所述第二脉冲信号的波形的下降沿的时间差确定所述电感式接近传感器的响应时间。

8.根据权利要求6所述的电感式接近传感器的测试装置，其特征在于，所述伺服电机的参数包括测试频率；

所述控制模块用于在当前测试频率下，如果所述第一脉冲信号的脉冲个数和所述第二脉冲信号的脉冲个数相同，提高所述测试频率，直至在目标测试频率下所述第一脉冲信号的脉冲个数和所述第二脉冲信号的脉冲个数不同；

所述控制模块用于将所述目标测试频率的前一个测试频率作为所述电感式接近传感器的最大响应频率。

9.根据权利要求6所述的电感式接近传感器的测试装置，其特征在于，所述控制箱还包括：示波器；所述示波器与所述基准传感器连接，所述示波器还与所述电感式接近传感器连接；

所述示波器用于展示所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号。

10.一种电感式接近传感器的测试系统，其特征在于，包括存储装置和权利要求1-9任一项所述的电感式接近传感器的测试装置；

所述存储装置用于接收所述电感式接近传感器的测试装置发送的所述电感式接近传感器的响应频率和响应时间；所述存储装置还用于存储所述电感式接近传感器的响应频率和响应时间。