CN203275024U - 汽车eps扭矩传感器试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车EPS扭矩传感器的试验装置，包括带有滑轨的试验台基座、伺服电机、角度编码器、套筒联轴器、滑块联轴器，其中为伺服电机提供的固定支架和角度编码器支架可在轨道上滑动，其特点是：利用高精度的角度编码器安装在被测传感器扭杆两端，在扭矩传感器工作时，角度编码器也同时工作，测出扭杆两端角度，并将角度信号传给控制器，控制器经过计算得出瞬时的扭矩值，并以此为基准值将被测扭矩传感器测出的扭矩值与标准值比较。本试验装置可以提供扭矩传感器的检测，专有试验装置的设计，保证了检测扭矩传感器的准确性，同时使得试验装置更加易于操作，有效地提高了测量精度和效率。

Description

汽车EPS扭矩传感器试验装置

技术领域

本实用新型属于汽车扭矩传感器的检测领域，尤其涉及一种汽车EPS扭矩传感器试验装置。 

背景技术

电动助力转向系统（EPS）是一种目前发展非常快的，主要针对与小微型车使用的汽车转向系统。汽车电动助力系统与以往助力系统相比有着很大的差别，从传统的液压助力依靠液压系统为方向盘提供助力，主要涉及机械液压技术，加入电控技术相对复杂，而电动助力系统则是完全依靠电机助力完成，其涉及到复杂的电控制系统和机械转向结构。 

汽车EPS系统中的扭矩传感器按照内部结构主要有接触式传感器和非接触式传感器。接触式的扭矩传感器在工作时其敏感器件和扭杆存在着接触，即有直接的机械摩擦存在，非接触式的传感器则与中心扭杆不存在接触，主要依靠磁耦合，电耦合，光耦合的方式获取信号，因这种方式与接触式相比有着更多的优势，越来越多的扭矩传感器研究趋向于非接触式。 

我国对于整车的安全有严格要求，因此对于我国国产EPS系统的产业化，有很好的可靠性和稳定性成为关键，国有传感器精度可靠性的不足制约着整个系统的国产化，公知的扭矩传感器试验的试验装置存在以下问题：一、测试及安装精度不够高，不能准确地测试扭矩传感器的精度；二、操作测试的便携性较低，安装复杂，从而影响了工程测量的效率。 

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种汽车EPS扭矩传感器试验装置，包括试验台基座、伺服电机、第一角度编码器、套筒联轴器、滑块联轴器、固定支架、第一编码器支架、支撑架、扭力扳手、第二角度编码器、第二编码器支架，所述试验台基座中间设有滑轨，所述固定支架支撑固定伺服电机，所述固定支架、第一角度编码器支架及第二角度编码器支架在所述滑轨上滑动固定。 

进一步的，所述固定支架、第一角度编码器支架及第二角度编码器支架分别具有四个螺纹孔，螺钉拧入螺纹孔将所述固定支架、第一角度编码器支架及第二角度编码器支架固定在试验台基座上。 

进一步的，被测扭矩传感器的轴和套筒联轴器、滑块联轴器之间均以平键连接。 

进一步的，所述被测扭矩传感器由所述支撑架支撑固定。 

进一步的，所述支撑架为可伸缩式的支撑架。 

进一步的，所述支撑架的底座为阶梯状，固定在所述滑轨中，上部为十字形支撑部分，可通过定位螺钉上下调节。 

本实用新型的汽车EPS扭矩传感器试验装置克服了以上所述的缺陷，安装构架简单，提高了操作测试的便携性，角度编码器获得转角信号的方式主要是通过螺丝与扭杆表面接触，以最小阻力的方式实现与接触表面转过相同的角度，并且考虑到了安装各个部件时的精度问题，提高了整个装置的检测精度。 

附图说明

图1为本实用新型的汽车EPS扭矩传感器的试验装置结构示意图； 

图2为本实用新型的被测扭矩传感器的支撑架。

图中：1-试验台基座、2-伺服电机、3-第一角度编码器、4-套筒联轴器、5-滑块联轴器、6-固定支架、7-第二角度编码器支架、8-支撑架、9-扭力扳手、10-被测扭矩传感器、11-第二角度编码器、12-第一角度编码器支架 

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型。 

如图1所示，本实用新型汽车EPS扭矩传感器试验装置，包括：试验台基座1、伺服电机2、第一角度编码器3、套筒联轴器4、滑块联轴器5、固定支架6、第二角度编码器支架7、支撑架8、扭力扳手9、第二角度编码器11、第一角度编码器支架12。 

依照试验装置的工作原理，和性能要求来设计相应的装置。本实用新型装置中，试验台基座1是一块钢制的底板，中间设置有滑轨，按照要求滑轨必须具有良好的平行度和平面度。为伺服电机2提供支撑固定的固定支架6和第二角度编码器支架7及第一角度角度编码器支架12可在轨道上滑动，每个支架上有四个螺纹孔，用螺钉可固定伺服电机2、第一角度编码器3、第二角度编码器11之间的位置。轴与套筒联轴器4和滑块联轴器5之间均以平键连接。 

被测扭矩传感器10依靠内部与扭杆接触来获得支撑，若被测的扭矩传感器10没有支撑架8支撑则其本身重量将全部加在扭杆上，而扭杆又是关键的受力杆件，要发生扭转，若再加上传感器自身重量，扭杆受力将受到影响，增大检测误差。为了保证支架支撑对装置检测不造成影响，采用可伸缩式的支撑架8来支撑传感器正下方，以减少传感器自身重力对扭杆的影响，伸缩部分在定位螺钉的调节下可在不同高度固定。 

如图2所示为可伸缩式的支撑架8。支撑架底座为阶梯状，可装入试验台架的滑轨以实现固定，上方十字形支撑部分可通过定位螺钉来实现上下调节。 

图1所示为试验装置结构示意图，图中部件从左至右依次为：扭力扳手9，套筒联轴器4，第一角度编码器3，被测扭矩传感器10，第二角度编码器11，滑块联轴器5，伺服电机2。图中采用的是通过扭力扳手9输入扭力。在图1中，所有的支架都是通过轨道安装，方便组装试验。 

作为扭矩传感器试验装置，必须首先自身能够获得扭矩信号，再将自身获得的扭矩信号作为基准值。为了获得基准值，必须在试验装置上安装传感器，扭矩传感器共同点是其中心有一根扭杆作为信号获取的来源，这根扭杆受到力矩时，扭杆两端的发生形变，在扭杆自身一定长度范围内的两个截面会转过一定的角度，形成角度差。为了测的扭杆两端的角度差值，在其两端放置第一角度编码器3和第二角度编码器11，第一角度编码器3和第二角度编码器11可以直接获取扭杆端面的转角再经过计算得出扭矩值，并以此为基础与被测扭矩传感器获得的扭矩值比较。为了能够测试扭矩传感器的性能，负载需要能够在不同状况下提供阻力，例如在扭杆匀速旋转过程中提供阻力，在动力输入一端时，能固定另一端，或者在非匀速旋转下的阻力，综合考虑负载端以伺服电机2为首选。除了负载之外，需要输入扭矩，因此在扭矩输入方式上需要实现多种形式，为了模拟人手握方向盘提供的扭矩，在扭矩输入轴上可以使用扭矩扳手9使用人工施力，同时为了能够测试传感器10的可靠性也可使用电机传动提供扭力，故在输入结构上必须能够可更换。有了扭力输入和负载，被测的扭矩传感器10必须位于中间，扭杆必须使用套筒联轴器4和滑块联轴器5与动力输入轴和输出轴相连接，以实现传动。通过扭矩扳手9或者电机提供扭力，在经过套筒联轴器4与滑块联轴器5与被测扭矩传感器相连，被测扭矩传感器10的扭杆在负载的作用下发生形变。第一角度编码器3和第二角度编码器11获得信号转角信号的方式主要是通过螺丝与扭杆表面接触，以最小阻力的方式实现与接触表面转过相同的角度，由于其自身转动带来的阻力较小，可以认为采集角度为扭杆该截面上一点转过角度。 

通过以上技术措施和相应的设计，本发明有效地提高了测量的精度和效率，保证了扭矩传感器测量的准确性。 

以上所述及图中所示的仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。 

Claims (6)

1.一种汽车EPS扭矩传感器试验装置，包括试验台基座（1）、伺服电机（2）、第一角度编码器（3）、套筒联轴器（4）、滑块联轴器（5）、固定支架（6）、第一编码器支架（12）、支撑架（8）、扭力扳手（9）、第二角度编码器（11）、第二编码器支架（7），其特征在于：所述试验台基座（1）中间设有滑轨，所述固定支架（6）支撑固定伺服电机（2），所述固定支架（6）、第一角度编码器支架（12）及第二角度编码器支架（7）在所述滑轨上滑动固定。

2.根据权利要求1所述的汽车EPS扭矩传感器试验装置，其特征在于：所述固定支架（6）、第一角度编码器支架（12）及第二角度编码器支架（7）分别具有四个螺纹孔，螺钉拧入螺纹孔将所述固定支架（6）、第一角度编码器支架（12）及第二角度编码器支架（7）固定在试验台基座（1）上。

3.根据权利要求1所述的汽车EPS扭矩传感器试验装置，其特征在于：被测扭矩传感器（10）的轴和套筒联轴器（4）、滑块联轴器（5）之间均以平键连接。

4.根据权利要求3所述的汽车EPS扭矩传感器试验装置，其特征在于：所述被测扭矩传感器（10）由所述支撑架（8）支撑固定。

5.根据权利要求4所述的汽车EPS扭矩传感器试验装置，其特征在于：所述支撑架（8）为可伸缩式的支撑架（8）。

6.根据权利要求4所述的汽车EPS扭矩传感器试验装置，其特征在于：所述支撑架（8）的底座为阶梯状，固定在所述滑轨中，上部为十字形支撑部分，可通过定位螺钉上下调节。

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