CN206740857U - 一种导电滑环的寿命测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属提供了一种导电滑环的寿命测试系统，包括依次电连接的输入/输出单元、大规模继电器矩阵阵列、控制单元、多路信号处理/输入单元、计数单元、实时数据保存单元，所述控制单元电连接静/动态电阻测试电路和电机，所述电机输出端连接输入/输出单元，所述电机角度及转速由控制单元控制，所述控制单元连接供电系统。本实用新型提供的这种导电滑环的寿命测试系统，可以实现导电滑环的导通、静/动态电阻、绝缘、耐压、摩擦力矩、寿命测试，具有测试速度快、测试精度高、系统配置灵活、易于操作的优点和良好的人机界面。
Description
技术领域
本实用新型属于设备测试技术领域，具体涉及一种导电滑环的寿命测试系统。
背景技术
导电滑环是一种用于实现两个相对转动机构间功率、信号传送的电连接器件，其特别适用于无限制的连续旋转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率或数据的场合。
导电滑环一直以来被应用于尖端军事领域，是各种精密转台、离心机、惯导设备等的关键器件。随着我国经济的不断发展，民用领域也越来越多的涉足使用此类产品，用于工业自动系统控制中。导电滑环在生产、使用过程中主要检测的参数指标有：静态接触电阻、动态接触电阻、绝缘电阻、耐压强度、转动力矩等，其中静态接触电阻、动态接触电阻、绝缘电阻是所有导电滑环的必检项目，耐压强度、转动力矩等也是需要检测的重要指标。
在常温常压下，对导电滑环的参数指标检测一般采用手动检测或综合测试仪进行检测，然而在高、低温、热真空等环境下进行检测时，手动检测完全失效，综合测试仪因为非标定制设备，各厂家生产标准不一，适用性不强。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种导电滑环的寿命测试系统。
本实用新型提供的技术方案如下：
一种导电滑环的寿命测试系统，包括依次电连接的输入/输出单元、大规模继电器矩阵阵列、控制单元、多路信号处理/输入单元、计数单元、实时数据保存单元，所述控制单元电连接静/动态电阻测试电路和电机，所述电机连接被测导电滑环，静/动态电阻测试电路连接被测导电滑环测试其电阻并传给控制单元，所述电机角度及转速由控制单元控制，所述控制单元连接供电系统；
所述输入/输出单元包括输入端和输出端，输入/输出单元的输入端通过转接工装连接被测导电滑环，输入/输出单元还通过连接大规模继电器矩阵阵列后连接控制单元；
所述控制单元还包括标准数据库，所述多路信号处理/输入单元电连接并采集控制单元的电阻测试结果信号和标准数据库中的标准电阻信号后进行数据比较分析，判断被测导电滑环是否合格，通过输入/输出单元输出判断结果；
同时多路信号处理/输入单元采集控制单元的被测导电滑环的转速及寿命的测试次数信号，经比对处理后发送信号给计数单元计数，计数单元连接实时数据保存单元传输信号给实时数据保存单元进行保存，实时数据保存单元连接输入/输出单元通过输入/输出单元输出端输出结果。
还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器设于电机上，所述扭矩传感器用于测试电机启动时的力矩和电机匀速时的力矩，并将测试数据发送给控制单元。
还包括与控制单元电连接的程控直流高压模块，用于测试被测导电滑环的绝缘电阻值。
还包括与控制单元电连接的程控交流高压模块，用于测试被测导电滑环回路间的漏电流。
还包括与控制单元电连接的抗干扰单元，用于确保信号的有效传输。
所述输入/输出单元包括显示屏和和按键，按键用于输入参数发送命令给控制单元，所述显示屏为液晶显示屏、LED显示屏、LCD显示屏或触摸显示屏。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的这种导电滑环的寿命测试系统，可以实现导电滑环的导通、静/动态电阻、绝缘、耐压、摩擦力矩、寿命测试，具有测试速度快、测试精度高、系统配置灵活、易于操作的优点和良好的人机界面。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种导电滑环的寿命测试系统，包括依次电连接的输入/输出单元、大规模继电器矩阵阵列、控制单元、多路信号处理/输入单元、计数单元、实时数据保存单元，所述控制单元电连接静/动态电阻测试电路和电机，所述电机连接被测导电滑环，静/动态电阻测试电路连接被测导电滑环测试其电阻并传给控制单元，所述电机角度及转速由控制单元控制，所述控制单元连接供电系统；
所述输入/输出单元包括输入端和输出端，输入/输出单元的输入端，通过转接工装连接被测导电滑环，输入/输出单元还通过连接大规模继电器矩阵阵列后连接控制单元；通过大规模继电器矩阵阵列对被测导电滑环的多点位进行切换，点位切换后发送信号给控制单元，控制单元根据由输入/输出单元另一个输入端输入的电机角度及转速参数发送指令给电机，电机工作使被测导电滑环处于旋转状态，同时控制单元发送指令给电连接静/动态电阻测试电路，对旋转状态下的被测导电滑环进行电阻测试，并将电阻测试结果储存在控制单元，所述控制单元还包括标准数据库，所述多路信号处理/输入单元采集控制单元的电阻测试结果信号和标准数据库中的标准电阻信号后进行数据比较分析，判断被测导电滑环是否合格，通过输入/输出单元输出判断结果，同时多路信号处理/输入单元采集控制单元的被测导电滑环的转速及寿命的测试次数信号，经处理后发送信号给计数单元计数，计数单元再传输信号给实时数据保存单元进行保存，通过输入/输出单元输出。
寿命试验测试原理：将被测导电滑环通过转接工装连接在输入/输出单元，控制单元根据输入/输出单元输入的电机参数设置输出信号控制电机按设定角度及转速旋转，实现导电滑环的动态测试，在电机驱动的情况下，被测导电滑环处于持续旋转状态下，由控制单元不断监测导电滑环的动态电阻值，其中，电阻通过静/动态电阻测试电路测试，采用开尔文电桥进行测试，多路信号处理/输入单元采集控制单元的信号后进行数据分析，通过将电阻测试值与标准数据库中的标准电阻比较，判断被测导电滑环是否合格。由于寿命试验测试属于单回路测试，导电滑环具有多个点位，通过大规模继电器矩阵阵列可以实现多点位的导电滑环的逐一测试。其中，多路信号处理/输入单元处理后信号通过计数单元计数，再传输数据给实时数据保存单元进行保存，最后通过通过输入/输出单元输出。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的导电滑环的寿命测试系统，还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器设于电机上，所述扭矩传感器用于测试电机启动时的力矩和电机匀速时的力矩，并将测试数据发送给控制单元，所述多路信号处理/输入单元采集控制单元的力矩测试结果信号和标准数据库中的标准力矩信号后进行数据比较分析，判断被测导电滑环是否合格。
还包括与控制单元电连接的程控直流高压模块，用于测试被测导电滑环的绝缘电阻值，绝缘电阻值的测试数据储存在控制单元，通过多路信号处理/输入单元采集控制单元的绝缘电阻值测试结果信号和标准数据库中的标准绝缘电阻值信号后进行数据比较分析，判断被测导电滑环是否合格。
还包括与控制单元电连接的程控交流高压模块，用于测试被测导电滑环回路间的漏电流，漏电流的测试数据储存在控制单元，通过多路信号处理/输入单元采集控制单元的漏电流测试结果信号和标准数据库中的标准漏电流信号后进行数据比较分析，判断被测导电滑环的抗耐压是否合格。
其中，力矩传感器用于摩擦力矩测试，程控直流高压模块用于测试被测导电滑环的绝缘电阻值，通过在被测的导电滑环施加设定的电压，测试回路间的电流，从而测试出被测导电滑环的绝缘电阻值；程控交流高压模块用于抗耐压测试，在被测的导电滑环施加设定的电压，测试回路间的漏电流，判断被测导电滑环的抗耐压情况；最后的测试结果都通过输入/输出单元输出。
在本实施例中，还包括与控制单元电连接的抗干扰单元，用于确保信号的有效传输。抗干扰单元采用光电耦合器，应用光电耦合技术割断控制单元与力矩传感器之间的电气联系，光耦数字端和模拟端分开供电，降低电路的输入阻抗及电场屏蔽等措施消除干扰，确保信号的有效传输。
其中，输入/输出单元包括显示屏和和按键，按键用于输入参数发送命令给控制单元，所述显示屏为液晶显示屏、LED显示屏、LCD显示屏或触摸显示屏。
本实施例中，控制单元为C8051F020单片机，利用其64个数字I/O接口与其他模块单元进行连接；静/动态电阻测试采用开尔文电桥测试电路，程控直流高压模块选用PGL-122高压模块，程控交流高压模块选用V412U01模块，多路信号处理/输入单元选用高速比较器ADCMP600芯片，大规模继电器矩阵阵列采用TX系列信号继电器，以64个测量点为一个阵列，在此阵列上进行扩容连接，形成大规模的矩阵阵列，使测量点数可达到数万点测量能力，并合理控制不同测点之间的测量切换，从而实现多点数的导电滑环的测试；计数单元采用高速计数器CY74FCT163，实时数据保存单元采用AT45DB081存储芯片。
以上实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种导电滑环的寿命测试系统，其特征在于：包括依次电连接的输入/输出单元、大规模继电器矩阵阵列、控制单元、多路信号处理/输入单元、计数单元、实时数据保存单元，所述控制单元电连接静/动态电阻测试电路和电机，所述电机连接被测导电滑环，静/动态电阻测试电路连接被测导电滑环测试其电阻并传给控制单元，所述电机角度及转速由控制单元控制，所述控制单元连接供电系统；
所述输入/输出单元包括输入端和输出端，输入/输出单元的输入端通过转接工装连接被测导电滑环，输入/输出单元还通过连接大规模继电器矩阵阵列后连接控制单元；
所述控制单元还包括标准数据库，所述多路信号处理/输入单元电连接并采集控制单元的电阻测试结果信号和标准数据库中的标准电阻信号后进行数据比较分析，判断被测导电滑环是否合格，通过输入/输出单元输出判断结果；
同时多路信号处理/输入单元采集控制单元的被测导电滑环的转速及寿命的测试次数信号，经比对处理后发送信号给计数单元计数，计数单元连接实时数据保存单元传输信号给实时数据保存单元进行保存，实时数据保存单元连接输入/输出单元通过输入/输出单元输出端输出结果。
2.根据权利要求1所述的一种导电滑环的寿命测试系统，其特征在于：还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器设于电机上，所述扭矩传感器用于测试电机启动时的力矩和电机匀速时的力矩，并将测试数据发送给控制单元。
3.根据权利要求1所述的一种导电滑环的寿命测试系统，其特征在于：还包括与控制单元电连接的程控直流高压模块，用于测试被测导电滑环的绝缘电阻值。
4.根据权利要求1所述的一种导电滑环的寿命测试系统，其特征在于：还包括与控制单元电连接的程控交流高压模块，用于测试被测导电滑环回路间的漏电流。
5.根据权利要求1所述的一种导电滑环的寿命测试系统，其特征在于：还包括与控制单元电连接的抗干扰单元，用于确保信号的有效传输。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种导电滑环的寿命测试系统，其特征在于：所述输入/输出单元包括显示屏和和按键，按键用于输入参数发送命令给控制单元，所述显示屏为液晶显示屏、LED显示屏、LCD显示屏或触摸显示屏。
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