CN208238821U - 编码器测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种编码器测试仪，包括：箱体，箱体包括敞口盒体和面板，所述面板对应安装在所述敞口盒体上方；所述敞口盒体内设置有数据采集卡、信号处理器，所述面板上设置有显示器、电机插头、编码器插头及电压接线端子，其中信号处理器分别与显示器、电压接线端子电连接，用于为显示器、连接于电压接线端子上外接电机及对应电机设置的待测编码器供电，信号处理器还通过数据采集卡与所述电机插头、编码器插头电连接，用于分别获取插接于所述电机插头、所述编码器插头上的所述外接电机和所述待测编码器的信息。通过上述结构完成编码器的测试，结构简单，检测效率高，可直接在现场工作环境中对编码器进行检测，检测过程便捷，检测结果直观。

Description

编码器测试仪

技术领域

本实用新型属于编码测试技术领域，尤其涉及一种编码器测试仪。

背景技术

编码器Encoder为传感器(Sensor)类的一种，主要用来侦测机械运动的速度、位置、角度、距离或计数，除了应用在产业机械外，许多的马达控制如伺服马达、BLDC伺服玛法均需配备编码器以供马达控制器作为换相、速度及位置的检出所以应用范围相对广泛。然而编码器在长期旋转过程以及编码器本身元器件故障等作用，致使其不能产生和输出正确的波形。这种情况下如不更换编码器或维修其内部器件，将严重威胁其整体的安全运行。

随着技术的飞速发展，测控系统的成本和复杂性越来越高，光电编码器的任何微小故障和错码，将对整个测控系统造成致命性的打击。所以，对光编码器输出的准确性和快速性提出了更高的要求，快速且准确的光电编码器故障诊断技术是提高系统可靠性和降低事故风险的重要一环。

误码问题是光电编码器故障诊断的关键，传统的光电编码器误码检测方法是将光电编码器输出端口接LED显示灯排，这也是国内大多数编码器生产厂家使用的检测编码器误码的方法：当光电编码器主轴按照某一方向旋转时， LED灯排逐个点亮，通过观测LED点亮的次序和位置判断光电编码是否出现误码。由于编码器旋转一周输出的位置信息非常多，加上人眼的反应能力有限，长时间观察灯排，容易形成视觉疲劳，影响判断；另外，编码器转动的速度不能过快，需要反复的观察，正常情况下判断编码器是否有误码大概需要10min 左右，传统方法检测速度慢，对检测人员熟练度要求高；当编码器转速较快时，用肉眼无法准确识别错误码；批量产品检验费时、费力。因此，快速、准确地完成光电编码器故障的自动检测与定位，在光电编码器检测过程中和测控设备组装调试过程中，十分急需和必要。

因此，针对以上不足，本实用新型急需提供一种编码器测试仪。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供提供一种编码器测试仪，以解决因现有技术中常规检测方法检测效率低且误差大的问题。

本实用新型提供了下述方案：

一种编码器测试仪，包括：箱体，所述箱体包括敞口盒体和面板，所述面板对应安装在所述敞口盒体上方；所述敞口盒体内设置有数据采集卡、信号处理器，所述面板上设置有显示器、电机插头、编码器插头及电压接线端子，其中信号处理器分别与显示器、电压接线端子电连接，用于为显示器、连接于电压接线端子上外接电机及对应电机设置的待测编码器供电，信号处理器还通过数据采集卡与所述电机插头、编码器插头电连接，用于分别获取插接于所述电机插头、所述编码器插头上的所述外接电机和所述待测编码器的信息。

如上所述的一种编码器测试仪，进一步优选为，还包括充电器和蓄电池，所述充电器与所述蓄电池电连接，所述蓄电池通过电压转换模块与所述信号处理器电连接。

如上所述的一种编码器测试仪，进一步优选为，所述电压转换模块包括固定电压转换模块和高电压转换模块，所述蓄电池分别通过所述固定电压转换模块和高电压转换模块与信号处理器电连接。

如上所述的一种编码器测试仪，进一步优选为，还包括电源开关和复位按钮，所述电源开关和所述复位按钮分别与所述信号处理器电连接，分别用于启闭和复位。

如上所述的一种编码器测试仪，进一步优选为，所述显示器为触屏显示器，用于触控操作。

如上所述的一种编码器测试仪，进一步优选为，还包括两个分压电阻，所述两个所述分压电阻设置在所述蓄电池两端，并与所述信号处理器电连接，所述信号处理器通过两个所述分压电阻检测所述蓄电池的充放电状态并显示在所述显示器上。

如上所述的一种编码器测试仪，进一步优选为，还包括J-LINK连接插头和预留口，所述J-LINK连接插头和所述预留口设置在所述面板上，并分别与所述信号处理器电连接。

如上所述的一种编码器测试仪，进一步优选为，还包括翻盖，所述翻盖与敞口盒体的一侧对应连接，用于翻转闭合所述面板。

如上所述的一种编码器测试仪，进一步优选为，还包括储物隔层，所述储物隔层设置在所述箱体内部的一侧，用于携带工具。

如上所述的一种编码器测试仪，进一步优选为，所述面板选用一体式铝合金面板。

本实用新型与现有技术相比具有以下的优点：

本实用新型公开了一种编码器测试仪，包括：箱体，所述箱体包括敞口盒体和面板，所述面板对应安装在所述敞口盒体上方；所述敞口盒体内设置有数据采集卡、信号处理器，所述面板上设置有显示器、电机插头、编码器插头及电压接线端子，其中信号处理器分别与显示器、电压接线端子电连接，用于为显示器、连接于电压接线端子上外接电机及对应电机设置的待测编码器供电，信号处理器还通过数据采集卡与所述电机插头、编码器插头电连接，用于分别获取插接于所述电机插头、所述编码器插头上的所述外接电机和所述待测编码器的信息。通过上述结构完成编码器的测试，结构简单，检测效率高，可直接在现场工作环境中对编码器进行检测，检测过程便捷，检测结果直观。

附图说明

图1为本实用新型中一种编码器测试仪中面板的结构示意图；

图2为本实用新型中敞口盒体内部的结构布置图。

附图标记说明：

1-面板，2-显示器，3-电机插头，4-编码器插头，5-J-LINK连接插头，6- 预留口，7-复位按钮，8-电源开关，9-储物隔层，10-电压接线端子，11-蓄电池，12-充电器，13-信号处理器，14-固定电压转换模块，15-高电压转换模块， 16-温度传感器，17-敞口盒体。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、图2所示，本实施例公开了一种编码器测试仪，包括箱体，其中箱体包括敞口盒体17和面板1两部分，面板1对应安装在敞口盒体17的上方，通过敞口盒体17和面板1的设置将箱体分为两层，在上层的面板1上布局有显示器2、电机插头3、编码器插头4、通讯插头及电压接线端子10，在下层的敞口盒体17中，布置有本实施例核心的硬件部分：信号处理器13、数据采集器、电压转换器以及相互之间或与上层各结构之间的连接线，其中电源与电压转换器连接，经过电压转换至信号处理器13，经信号处理器13电源管理处理后供给信号处理器13、显示屏、电压输出接头，用以为各部分供给电量，并通过电压输出接头供给电机和编码器；电机和编码器还分别与电机接口、编码器结构一一对应匹配连接，进而与数据采集卡连接，用于电机、编码器的信号采集。电机控制端通过信号处理器13输出PWM信号到电机驱动器，处理器通过数据采集卡检测电机霍尔信号速度反馈形成闭环对电机进行精准调速，以辅助检测编码器根据需要对电机的速度进行设定，即对电机的运行状态进行提前设定，并获取运行状态数据，为对编码器多方面、多状态的检测提供基础。处理过程中，编码器信号经过Totem-pole电路输入到高速比较器做差分后输出到处理器做四倍频检测进行数据分析并通过触摸屏显示，本实施例中采用 72MHz处理器四倍频采样检测处理，并采用7寸显示器2屏显示，可达到高速快捷的检测编码器存在的安全问题。在编码器检测时，通过电机带动编码器旋转，由编码器安装在相等角度开缝码盘两边的光源和光敏元件输出编码器对应的速度和相位信号。处理器获取到编码器电信号输出后经过计数器双边沿触发进行对信号的四倍计数，通过A相B相信号输入检测处理后判断编码器的旋转方向。通过Z相信号输入检测到圈信号后对比A、B两相检测到的编码数进行和设定值比较计算后结果通过触摸屏显示。触摸屏显示有ABZ相检测的数字报告。如：显示检测到的Z相圈数结果和显示Z相与设定圈数对比结果的显示以百分比例显示。如无错误则显示错误率为0％。

如图1、图2所示，在本实施例所公开的一种编码器测试仪中，还包括充电器12和蓄电池11，充电器12与蓄电池11电连接，蓄电池11通过电压转换模块与信号处理器13电连接。优选的，选用锂电池作为蓄电池11。电压转换模块用于稳定输出电压，给编码器的检测创造良好的条件。充电器12和蓄电池11的设置用于增加本装置的便携性，使其可在无外部供电的环境中直接使用。

如图1、图2所示，在本实施例所公开的一种编码器测试仪中，电压转换模块包括固定电压转换模块14和高电压转换模块15，蓄电池11分别通过固定电压转换模块14和高电压转换模块15与信号处理器13电连接。本实施例中，固定电压转换模块用于输出稳定的低电压，高电压转换模块用于输出稳定的高电压，固定电压转换模块和高电压转换模块分别与信号处理器电连接，则用于方便信号处理器根据待测编码器的高、低压属性选择合适的电压转换模块工作，分别用于高电压和低电压的输出，以供具有不同电压要求的编码器使用。

如图1、图2所示，在本实施例所公开的一种编码器测试仪中，还包括电源开关8和复位按钮7，电源开关8和复位按钮7分别与信号处理器13电连接，分别用于启闭和复位。电源开关8和复位按钮7均用于一键控制，其中电源开关8用于编码器测试仪的电源通断，此处，电源通断包括外部电源和蓄电池11电源的通断；复位按钮7用于软件程序的复位，用于使编码器测试仪一键回归初始状态，方便快捷。

如图1、图2所示，在本实施例所公开的一种编码器测试仪中，显示器2 为触屏显示器2，用于触控操作。触屏显示器2的设置方便了触控操作，用于直接修改设置测试过程中信号处理器13中各种参数的设置，也用于调整后期测试结果的显示，使其达到最优化的显示。

如图1、图2所示，在本实施例所公开的一种编码器测试仪中，还包括两个分压电阻，两个分压电阻分别设置在蓄电池11两端，并与信号处理器13电连接，信号处理器13通过两个分压电阻检测蓄电池的充放电状态并显示在显示器上。锂电池的标称电压为36V，通过220V电源经过充电器12供给36V 锂电池，通常锂电池放电至30V即需充电，终止充电电压最高位42V。通过分压电阻的设置，时刻检测蓄电池11的电量并将信息输送至信号处理器13，经信号处理器13处理后通过显示器2显示蓄电池11的电量以及其充电状态。上述结构的设置用于实时监控蓄电池11的电量状态，便于提示使用人员蓄电池11的状态信息，避免能量耗尽影响其使用。

如图1、图2所示，在本实施例所公开的一种编码器测试仪中，还包括 J-LINK连接插头5和预留口6，J-LINK连接插头5和预留口6设置在所述面板1上，并分别与信号处理器13电连接。J-LINK连接插头5和预留口6的设置用于可拆卸地与J-LINK设备或其他设备连接。

如图1、图2所示，在本实施例所公开的一种编码器测试仪中，还包括翻盖，翻盖与敞口盒体17的一侧对应连接，用于翻转闭合面板1。优选的，在翻盖的内侧还设置有柔性材料。翻盖的设置用于保护设置于面板1上的各插头、接口等免受意外碰撞及挤压，同时，使得箱体的整体结构完整。

如图1、图2所示，在本实施例所公开的一种编码器测试仪中，还包括储物隔层9，储物隔层9设置在箱体内部的一侧，并通过与面板1上合页翻开连接的层盖开合设置。储物隔层9的设置可以方便的携带一些必要的工具。

如图1、图2所示，在本实施例所公开的一种编码器测试仪中，面板1选用一体式铝合金面板。铝合金面板的特点是质量轻、厚度薄、硬度较高、能够支撑显示器2等零件的重量，并且该版面易于加工，成本较低。铝合金面板和箱体的配合采用螺丝固定式的连接，该设计可以防止实验仪器晃动时的影响，也不会影响箱体的整体美观。优选的，在面板1上还可以印刷编码器测试仪的产品型号、名称以及公司LOGO等。

如图1、图2所示，在本实施例所公开的一种编码器测试仪中，还包括温度传感器，温度传感器与信号处理器电连接。温度传感器的作用是检测现场温度或者维修设备时测量PT100传感器温度传感器是否存在异常，并在温度出现异常时发起警报或直接关闭编码器测试仪，安全性能高。

通过上述编码器检测仪箱体的设置，使其具有如下功能：

1)支承并包容各种零件；

2)安全保护和密封作用，使箱体内的零件不收外接环境的影响，又保护及其操作者的人生安全，并有一定的隔振、隔热和隔音作用；

3)使测试仪各组件各成单元，便于加工、装配、调整和修理；

4)改善箱体内部造型，协调器件各部分比例，使整体造型美观。

与现有技术相比，本实用新型所公开的一种编码器测试仪具有以下有益效果:

1、本实用新型提供一种编码器测试仪，通过上述结构完成编码器的测试，结构简单，检测效率高，可直接在现场工作环境中对编码器进行检测，且现场工作人员既可对比编码器工作状况有初步的判断，检测过程便捷，检测结果直观，可迅速、直观的了解被检编码器的情况；

2、本实用新型提供的编码器测试仪内部设置蓄电池11，使其可在无外部供电的环境中使用，方便实用；

3、本实用新型中，通过电源开关8、复位按钮7及触屏显示器2的设置，使得编码器测试仪的操作更加简单、方便。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种编码器测试仪，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体包括敞口盒体和面板，所述面板对应安装在所述敞口盒体上方；所述敞口盒体内设置有数据采集卡、信号处理器，所述面板上设置有显示器、电机插头、编码器插头及电压接线端子，其中信号处理器分别与显示器、电压接线端子电连接，用于为显示器、连接于电压接线端子上外接电机及对应电机设置的待测编码器供电，信号处理器还通过数据采集卡与所述电机插头、编码器插头电连接，用于分别获取插接于所述电机插头、所述编码器插头上的所述外接电机和所述待测编码器的信息。

2.根据权利要求1所述的一种编码器测试仪，其特征在于，还包括充电器和蓄电池，所述充电器与所述蓄电池电连接，所述蓄电池通过电压转换模块与所述信号处理器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种编码器测试仪，其特征在于，所述电压转换模块包括固定电压转换模块和高电压转换模块，所述蓄电池分别通过所述固定电压转换模块和高电压转换模块与信号处理器电连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种编码器测试仪，其特征在于，还包括电源开关和复位按钮，所述电源开关和所述复位按钮分别与所述信号处理器电连接，分别用于启闭和复位。

5.根据权利要求1或2所述的一种编码器测试仪，其特征在于，所述显示器为触屏显示器，用于触控操作。

6.根据权利要求2所述的一种编码器测试仪，其特征在于，还包括两个分压电阻，所述两个所述分压电阻设置在所述蓄电池两端，并与所述信号处理器电连接，所述信号处理器通过两个所述分压电阻检测所述蓄电池的充放电状态并显示在所述显示器上。

7.根据权利要求1或2所述的一种编码器测试仪，其特征在于，还包括J-LINK连接插头和预留口，所述J-LINK连接插头和所述预留口设置在所述面板上，并分别与所述信号处理器电连接。

8.根据权利要求1或2所述的一种编码器测试仪，其特征在于，还包括翻盖，所述翻盖与敞口盒体的一侧对应连接，用于翻转闭合所述面板。

9.根据权利要求1或2所述的一种编码器测试仪，其特征在于，还包括储物隔层，所述储物隔层设置在所述箱体内部的一侧，用于携带工具。

10.根据权利要求1所述的一种编码器测试仪，其特征在于，所述面板选用一体式铝合金面板。