CN204495511U - 传感器测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种传感器测试装置，包括：转轴、电刷、第一接头、第二接头；其中，转轴设有环形的电接触面，电接触面与第一接头电连接，转轴设有用于安装传感器的安装位，安装位设有第一接头，电刷与电接触面接触配合，第二接头与电刷电连接。结构简单、操作方便，能准确、直观地测试力敏传感器的输出值与受力值关系曲线和使用寿命。

Description

传感器测试装置

技术领域

本实用新型属于测试、测量领域，具体涉及一种传感器测试装置。

背景技术

杆式二维力敏传感器通常在其一端设有一根测试杆，当测试杆收到力作用时，二维力敏传感器就向外输出受力信号，受力信号能够显示测试杆收到的力的大小和方向，能够测试X轴方向和Y轴方向上的受力值，其特点是力敏传感器的输出值为电压，其大小与施加在测试杆上的力成线性比例关系。为了能够使用力敏传感器对力进行精准测试，通常需要对力敏传感器进行标定和寿命测试。但是，现有的传感器测试装置系统复杂，不便于对力敏传感器进行“输出值-受力值”的线性标定；寿命测试一般通过力敏传感器所用材料进行推算，不能准确获得力敏传感器实际使用中的疲劳寿命。

实用新型内容

基于此，本实用新型公开一种传感器测试装置，结构简单、操作方便，能准确、直观地测试力敏传感器的输出值与受力值关系曲线和使用寿命。

其技术方案如下：

在其中一个实施例中，包括：转轴、电刷、第一接头、第二接头；其中，转轴设有环形的电接触面，电接触面与第一接头电连接，转轴设有用于安装传感器的安装位，安装位设有第一接头，电刷与电接触面接触配合，第二接头与电刷电连接。

在其中一个实施例中，还包括用于显示传感器信号的信号显示器，所述第二接头与所述信号显示器连接。

在其中一个实施例中，所述转轴包括传动轴、调节轴和紧固件；其中，所述传动轴设有所述电接触面，所述调节轴的第一端设有所述安装位，所述调节轴的第二端与所述传动轴的第一端通过匹配的凹凸结构相互嵌套，所述调节轴的第二端设有第一调节孔，所述传动轴的第一端设有第二调节孔，所述紧固件伸入所述第一调节孔和所述第二调节孔中，所述第一调节孔或/和所述第二调节孔为长形孔。

在其中一个实施例中，还包括有连接套，所述连接套中空，所述连接套套设于所述调节轴外，所述连接套的一端与所述传动轴连接，所述连接套的另一端设有向内的第一台阶，所述调节轴设有第二台阶，所述第二台阶位于所述传动轴和所述第一台阶之间。

在其中一个实施例中，所述转轴的一端设有轴向孔为所述安装位，所述轴向孔的壁面为透明或半透明材料制成。

在其中一个实施例中，所述第一接头包括至少一个伸缩弹针，所述伸缩弹针套设于所述轴向孔内。

在其中一个实施例中，所述转轴包括主轴和电滑环，所述电滑环套设于所述主轴外，所述电滑环的外表面设有环形的所述电接触面，

在其中一个实施例中，所述第一接头与所述电接触面之间通过导线电连接，所述导线穿设于所述电滑环与所述主轴之间的间隙。

在其中一个实施例中，还包括有若干绝缘环，所述电滑环为至少两个，所述绝缘环套设于所述传动轴外、位于两个所述电滑环之间，所述绝缘环的截面大于所述电滑环的截面。

在其中一个实施例中，所述第一接头包括第一电源接头和第一信号接头，所述第二接头包括第二电源接头和第二信号接头，所述电接触面包括电源接触面和和信号接触面，所述电刷包括电源刷和信号刷；其中，所述第一电源接头和所述电源接触面电连接，所述电源接触面和所述电源刷接触配合，所述电源刷与所述第二电源接头电连接；所述第一信号接头与所述信号接触面电连接，所述信号接触面与所述信号刷接触配合，所述信号刷和所述第二信号接头电连接。

下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：

1、传感器测试装置包括：转轴、电刷、第一接头、第二接头；

第一接头用于与传感器的信号输出端对接，将传感器进行信号交换，将传感器测得的信号值传导出来；或者第一接头与传感器的电源输入端对接，对传感器供电；

第二接头用于将传感器的信号输出到外围设备，例如显示器、数据存储设备、计算器等等；

其中，转轴设有用安装位，传感器安装于安装位，转轴转动能带动传感器仪器转动，调节传感器的受力方向，以便测试标定传感器不同方向上的输出值-受力值关系；

第一接头设于安装位处，转轴设有环形的电接触面，电接触面与第一接头电连接，电刷与电接触面接触配合，第二接头与电刷电连接；电刷与电接触面抵靠接触，转轴转动时，电接触面跟随转动，电刷与电接触面滑动配合、始终保持接触，通过电刷与电接触面的接触时第一接头与第二接头之间连接起来，能够传输信号或电能；

可以对传感器的测试杆施加定向力，转轴转动时可以带动传感器转动，调节传感器的受力方向，使受力方向对准传感器本身定义的X轴、Y轴，从而完成X轴、Y轴的；另一方面，转轴连续转动时就能使传感性获得周期性的受力，可以测试传感器疲劳寿命。

2、设有用于显示传感器信号的信号显示器，第二接头与信号显示器电连接，可以将传感器输出的信号值显示，进一步的，由于二维传感器能够传感X轴、Y轴两个维度的受力情况，可以设置两个显示器，分别对应X轴、Y轴，或一个显示器内同时显示X轴、Y轴的读数；

对传感器进行“输出值-受力值”关系的测试标定时，需要标定X轴、Y轴两个维度，例如标定+Y方向时，先将传感器安装于安装位内，使传感器的测试杆水平或近水平，传感器测试装置设有垂直标记，将传感器的+Y轴标记对准传感器测试装置的垂直标记，将砝码挂载在测试杆上，测试杆收到垂直力的作用，这时力敏传感器会将受力值分X值、Y值两个值输出，从显示器可以观察这两个值，由于是标定+Y方向，根据X值调整力敏传感器的角度位置，直到X值与不负载时的值相同，这时可以认为力敏传感器在X轴不受力、在Y轴受力，换用不同质量的砝码挂载于力敏传感器的测试杆，根据砝码的重力值和力敏传感器的输出值即可标定力敏传感器的+Y方向；

由于可以通过显示的输出值调整力敏传感器的角度，传感器的+Y轴标记对准传感器测试装置的垂直标记可以略有偏差，不影响测试。

3、转轴包括传动轴、调节轴和紧固件，传动轴设有电接触面，调节轴的第一端设有安装位，调节轴的第二端与传动轴通过匹配的凹凸结构相互嵌套，调节轴的第二端设有第一调节孔，传动轴与调节轴嵌套的一端设有第二调节孔，紧固件穿过第一调节孔和第二调节孔，第一调节孔或/和第二调节孔为长形孔，松开紧固件，使调节轴和传动轴相对转动一定的角度，再将紧固件拧紧固定调节轴和传动轴的位置，可以实现对力敏传感器摆放角度的调节；

还包括有连接套，连接套中空，连接套套设于调节轴外，连接套的一端与传动轴连接，连接套的另一端设有向内的第一台阶，调节轴设有第二台阶，第二台阶位于传动轴和第一台阶之间，通过连接套将调节轴锁在传动轴上且不影响传动轴与调节轴之间的相对转动。

4、转轴包括主轴、若干电滑环、若干绝缘环，电滑环、绝缘环套设于主轴外，绝缘环位于两个电滑环之间，电滑环的外表面设有电接触面，采用“环”-“轴”的套装方式，使导线穿设于电滑环与主轴之间的间隙焊接于电滑环上，可以使第一接头与电接触面之间的电连接安装方便。

5、转轴的一端设有轴向孔为安装位，第一接头套设于轴向孔内，轴向孔的壁面为透明或半透明的可视材料制成，在安装力敏传感器时，可以通过透明或半透明的可是材料，看到力敏传感器的接口和第一接头，便于将力敏传感器的端口对准第一接头。

此外，第一接头包括至少一个伸缩弹针，伸缩弹针的伸缩方向为转轴的轴向，将力敏传感器插入轴向孔内，当力敏传感器的端口接触到弹针后，在用力将力敏传感器向内按压安装，可以实现第一接口和力敏传感器端口的紧密对接，安装操作非常方便。

6、第一接头包括第一电源接头和第一信号接头；第二接头包括第二电源接头和第二信号接头；电接触面包括电源接触面和和信号接触面；电刷包括电源刷和信号刷；其中，第一电源接头和电源接触面电连接，电源接触面和电源刷接触配合，电源刷与第二电源接头电连接；第一信号接头与信号接触面电连接，信号接触面与信号刷接触配合，信号刷和第二信号接头电连接；力敏传感器可以内置电源，也可以通过第一电源接头向其供电；第一信号接头可以向力敏传感器输入信号也可以接收力敏传感器的输出，使传感器测试装置能够适用于多种力敏传感器的测试。

附图说明

图1为本实用新型实施例传感器测试装置的示意图；

图2为本实用新型实施例传感器测试装置的爆炸图；

图3为本实用新型实施例传感器测试装置的局部结构图；

图4为本实用新型实施例传感器测试装置的局部结构图；

图5为本实用新型实施例传感器测试装置的局部结构图。

附图标记说明：

100、力敏传感器，110、滑轮，210、传动轴，220、电滑环，230、绝缘环，240、联轴器，241、第二调节孔，250、调节轴，251、第一调节孔，260、连接套，270、紧固件，300、伸缩弹针，400、电刷，500、显示器,600、电源模块，700、电机，800、计数器。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明：

传感器测试装置，包括：转轴、电刷400、第一接头、第二接头。

转轴包括传动轴210、四个电滑环220、若干绝缘环230、联轴器240、调节轴250、连接套260。

调节轴250的第一端设有轴向孔为安装位，用于安装力敏传感器100。

第一接头包括至少一个伸缩弹针300，伸缩弹针300套设于轴向孔内，伸缩弹针300的伸缩方向为转轴的轴向。

安装位上设有固定件，固定件将力敏传感器100夹紧在安装位内，轴向孔的壁面为透明或半透明材料制成，便于在安装时将第一接头和力敏传感器100的端口对接，在靠近安装位的地方设有垂直标记，用于将力敏传感器100安装方向定位。

传动轴210的第一端与电机700对接，电机700带动传动轴210转动。并且有计数器800与电机700或传动轴210对接，计数器800可以记录传动轴210的转过的角度或转动的次数，并显示出来。

传动轴210的第二端与联轴器240的一端对接，调节轴250的第二端与联轴器240的一端通过匹配的凹凸结构相互嵌套，当传动轴210转动时，通过联轴器240带动调节轴250一起转动。

调节轴250的第二端设有长形的第一调节孔251，联轴器240与调节轴250嵌套的一端设有第二调节孔241，紧固件270伸入第一调节孔251和第二调节孔241拧紧，需要调节时，拧松紧固件270，转动调节轴250至需要的位置，此时力敏传感器100会随着调节轴250转动，但是力敏传感器100和调节轴250的相对位置不变，能够避免力敏传感器100的端口和第一接头的接触松动。

还设有连接套260，连接套260中空，连接套260套设于调节轴250外，连接套260的一端与联轴器240连接，连接套260的另一端设有向内的第一台阶，调节轴250设有第二台阶，第二台阶位于联轴器240和第一台阶之间，通过调节套将调节轴250锁在联轴器240上，调节轴250仍可以转动，但是不会从传动轴210上掉落。

电滑环220、绝缘环230均套设于传动轴210外，两个电滑环220之间设有一个绝缘环230，最外层的电滑环220的外侧也设有一个绝缘环230，绝缘环230的截面大于电滑环220的截面，起到绝缘隔离的作用。

电滑环220的外表面设有环形的电接触面，电刷400与电滑环220转动配合，并且电刷400与电接触面接触配合，电刷400嵌设于两个绝缘环230之间，防止误接触。

电刷400与第二接头电连接，第接头与显示器600电连接，显示器600可以显示第二接头传出的力敏传感器100的信号值。

第一接头与电接触面之间通过导线电连接，导线穿设于电滑环220与主轴之间的间隙，并焊接在电滑环220上。

第一接头包括第一电源接头和第一信号接头，第二接头包括第二电源接头和第二信号接头，电接触面包括电源接触面和和信号接触面，电刷400包括电源刷和信号刷，第一电源接头和电源接触面电连接，电源接触面和电源刷接触配合，电源刷与第二电源接头电连接；第一信号接头与信号接触面电连接，信号接触面与信号刷接触配合，信号刷和第二信号接头电连接。

第二电源接头与电源模块600电连接，通过第一电源接头为力敏传感器100供电。

第一信号接头与力敏传感器100的信号输出端口对接，将其传感信号输出，通过第二信号接头显示在显示器600上。

对传感器进行“输出值-受力值”关系的测试标定时，需要标定X轴、Y轴两个维度，例如标定+Y方向时，先将传感器安装于安装位内，使传感器的测试杆水平或近水平，传感器测试装置设有垂直标记，将传感器的+Y轴标记对准传感器测试装置的垂直标记，将砝码挂载在测试杆上，测试杆收到垂直力的作用，这时力敏传感器会将受力值分X值、Y值两个值输出，从显示器可以观察这两个值，由于是标定+Y方向，根据X值调整力敏传感器的角度位置，直到X值与不负载时的值相同，这时可以认为力敏传感器在X轴不受力、在Y轴受力，换用不同质量的砝码挂载于力敏传感器的测试杆，根据砝码的重力值和力敏传感器的输出值即可标定力敏传感器的+Y方向。

对力敏传感器进行寿命测试时，与标定操作类似，安装调试好力敏传感器和砝码后，转轴带动力敏传感器转动，模拟力敏传感器收到周期力的作用，使用计数器记录转动的次数，当力敏传感器的输出值与受力值之间的关系超过额定范围时，即可认为力敏传感器疲劳失效，此时计数器记录的转动次数即是力敏传感器的疲劳寿命。

可以根据需要设计转轴不同的转速、不同的砝码大小，以测试力敏传感器在不同受力状态下的疲劳寿命。

也可以在力敏传感器的测试杆上套装一个滑轮110，将砝码挂载于滑轮上，使挂载砝码后力敏传感器100能顺畅的转动，提高测试高受力频率下力敏传感器100的疲劳寿命的精度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种传感器测试装置，其特征在于，包括：转轴、电刷、第一接头、第二接头；

其中，转轴设有环形的电接触面，电接触面与第一接头电连接，转轴设有用于安装传感器的安装位，安装位设有第一接头，电刷与电接触面接触配合，第二接头与电刷电连接。

2.根据权利要求1所述的传感器测试装置，其特征在于，还包括用于显示传感器信号的信号显示器，所述第二接头与所述信号显示器连接。

3.根据权利要求1所述的传感器测试装置，其特征在于，所述转轴包括传动轴、调节轴和紧固件；

其中，所述传动轴设有所述电接触面，所述调节轴的第一端设有所述安装位，所述调节轴的第二端与所述传动轴的第一端通过匹配的凹凸结构相互嵌套，所述调节轴的第二端设有第一调节孔，所述传动轴的第一端设有第二调节孔，所述紧固件伸入所述第一调节孔和所述第二调节孔中，所述第一调节孔或/和所述第二调节孔为长形孔。

4.根据权利要求3所述的传感器测试装置，其特征在于，还包括有连接套，所述连接套中空，所述连接套套设于所述调节轴外，所述连接套的一端与所述传动轴连接，所述连接套的另一端设有向内的第一台阶，所述调节轴设有第二台阶，所述第二台阶位于所述传动轴和所述第一台阶之间。

5.根据权利要求1至4任一所述的传感器测试装置，其特征在于，所述转轴的一端设有轴向孔为所述安装位，所述轴向孔的壁面为透明或半透明材料制成。

6.根据权利要求5所述的传感器测试装置，其特征在于，所述第一接头包括至少一个伸缩弹针，所述伸缩弹针套设于所述轴向孔内。

7.根据权利要求1至4任一所述的传感器测试装置，其特征在于，所述转轴包括主轴和电滑环，所述电滑环套设于所述主轴外，所述电滑环的外表面设有环形的所述电接触面。

8.根据权利要求7所述的传感器测试装置，其特征在于，所述第一接头与所述电接触面之间通过导线电连接，所述导线穿设于所述电滑环与所述主轴之间的间隙。

9.根据权利要求7所述的传感器测试装置，其特征在于，还包括有若干绝缘环，所述电滑环为至少两个，所述绝缘环套设于所述传动轴外、位于两个所述电滑环之间，所述绝缘环的截面大于所述电滑环的截面。

10.根据权利要求1至4任一所述的传感器测试装置，其特征在于：

所述第一接头包括第一电源接头和第一信号接头；

所述第二接头包括第二电源接头和第二信号接头；

所述电接触面包括电源接触面和和信号接触面；

所述电刷包括电源刷和信号刷；

其中，所述第一电源接头和所述电源接触面电连接，所述电源接触面和所述电源刷接触配合，所述电源刷与所述第二电源接头电连接；

所述第一信号接头与所述信号接触面电连接，所述信号接触面与所述信号刷接触配合，所述信号刷和所述第二信号接头电连接。