CN212256679U - 速度传感器性能测试实训装置 - Google Patents
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Abstract
一种速度传感器性能测试实训装置，涉及一种实训系统，包括用于实施列车牵引与制动的司控器；用于将司控器信号转化为模拟和数字信号传至计算机的数据采集卡A；用于模拟牵引电机的交流电机；用于调节交流电机转速的变频器；用于采集交流电机标准运行速度的编码器；用于测量交流电机实际运行速度的速度传感器；用于收集交流电机标准运行速度和实际运行速度，并传输给计算机进行处理的数据采集卡B；用于将数据采集卡A采集的数据信息进行处理后输出不同频率控制变频器，以及将数据采集卡B采集的数据信息进行处理的计算机；用于显示相应参数的终端机。本实用新型具有测试效率高、可靠性高、节约成本、安全性能高的特点，能实现高效的教学实训效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种速度传感器测试实训系统，特别是一种列车牵引制动实训系统中使用的速度传感器性能测试实训装置。
背景技术
现有的速度传感器性能检测试验要么采用不同设备进行分项分阶段测试，要么采用数据采集卡采集实际运行数据，与速度传感器自身特性作比较，判断其性能好坏。但是，上述方法普遍存在可靠性差、检出率低、测试效率低的问题，用于教学实训和学员实验难以达到理想的效果。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种速度传感器性能测试实训装置，以解决现有技术存在的测试效率低、检出率低、可靠性差的不足之处。
解决上述技术问题的技术方案是：一种速度传感器性能测试实训装置，该系统包括：
用于实施列车牵引与制动的司控器；
用于将司机的操作信号转化为模拟信号和数字信号传至计算机的数据采集卡A；
用于模拟列车牵引系统中牵引电机的交流电机；
用于调节交流电机转速的变频器；
用于采集交流电机标准运行速度的编码器；
用于测量交流电机实际运行速度的速度传感器；
用于收集编码器测得的交流电机标准运行速度和速度传感器测得的交流电机实际运行速度，并传输给计算机进行处理的数据采集卡B；
用于将数据采集卡A采集的数据信息进行处理后输出不同频率控制变频器，以及将数据采集卡B采集的数据信息进行处理的计算机；
用于显示相应参数的终端机；
所述司控器的输出端与数据采集卡A的输入端连接，数据采集卡A的输出端与计算机的输入端连接，计算机的输出端与变频器连接，变频器与交流电机的输入端连接；交流电机的输出端分别与编码器、速度传感器的输入端连接，编码器、速度传感器的输出端分别与数据采集卡B的输入端连接，数据采集卡B的输出端与计算机的另一输入端连接，计算机的另一输出端与终端机的输入端连接。
本实用新型的进一步技术方案是：所述的编码器与交流电机同轴安装。
本实用新型的进一步技术方案是：所述的交流电机的输出轴上还通过联轴器连接有齿轮盘，所述的速度传感器通过速度传感器底座安装在交流电机上，且速度传感器的检测端对中齿轮盘。
由于采用上述结构，本实用新型之速度传感器性能测试实训装置与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.测试效率高
本实用新型包括司控器、数据采集卡A、交流电机、变频器、编码器、速度传感器、数据采集卡B、计算机、终端机。通过司控器实施列车牵引与制动，将司机的操作信号通过数据采集卡A转化为模拟和数字信号传至计算机，计算机通过输出不同频率控制变频器进一步控制交流电机的转速，实现列车牵引和制动的模拟。同时，编码器采集交流电机的标准运行速度，速度传感器测得交流电机的实际运行速度，数据采集卡B收集编码器测得的交流电机标准运行速度和速度传感器测得的交流电机实际运行速度，将其传输给计算机进行处理，并进行对比结果，最后在终端机上显示相应参数，即可确定速度传感器的性能。因此，本实用新型充分利用了列车牵引制动实训系统中的部分设备对速度传感器性能进行测试，而且交流电机的标准运行速度和实际运行速度是同时测得，不需要分项分阶段测试，其测试效率较高，能实现高效的教学实训效果。
2.可靠性高
本实用新型是通过编码器采集交流电机的标准运行速度，速度传感器测得交流电机的实际运行速度，数据采集卡B收集编码器测得的交流电机标准运行速度和速度传感器测得的交流电机实际运行速度，将其传输给计算机进行处理，最后在终端机上显示相应参数，并进行对比，即可确定速度传感器的性能。由于本实用新型是通过将编码器测得的标准运行速度和速度传感器测得的实际运行速度进行对比，来判断速度传感器的性能好坏，其可靠性较高。
3.节约成本
本实用新型充分利用了列车牵引制动实训系统中的部分设备对速度传感器性能进行测试，无需另外增加太多设备，从而可有效节约成本。
4.安全性能高
本系统不仅可以测试速度传感器的性能，还能通过速度传感器实时监测系统运行状态，安全性能高。
下面，结合附图和实施例对本实用新型之速度传感器性能测试实训装置的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：本实用新型之速度传感器性能测试实训装置的原理框图；
图2：图1中的司控器的结构示意图（俯向视图），
图3：实施例一所述交流电机与编码器、速度传感器的连接关系示意图。
在上述附图中，各标号说明如下：
1-司控器，101-方向手柄，102-主控手柄，
2-数据采集卡A，3-计算机，4-变频器，5-交流电机，
6-编码器，7-速度传感器， 701-速度传感器底座，8-数据采集卡B，
9-终端机，10-联轴器，11-齿轮盘。
具体实施方式
实施例一：
一种速度传感器性能测试实训装置，该系统包括：
用于实施列车牵引与制动的司控器（即司机控制器）1；
用于将司机的操作信号转化为模拟信号和数字信号传至计算机的数据采集卡A2；
用于模拟列车牵引系统中牵引电机的交流电机5；
用于调节交流电机转速的变频器4；
用于采集交流电机标准运行速度的编码器6；
用于测量交流电机实际运行速度的速度传感器7；
用于收集编码器测得的交流电机标准运行速度和速度传感器测得的交流电机实际运行速度，并传输给计算机进行处理的数据采集卡B8；
用于采用常规的方法将数据采集卡A采集的数据信息进行处理后输出不同频率控制变频器，以及采用常规的方法将数据采集卡B采集的数据信息进行处理的计算机3；
用于显示相应参数的终端机9；
所述司控器1包括方向手柄101、主控手柄102，该司控器1的输出端与数据采集卡A2的输入端连接，数据采集卡A2的输出端与计算机3的输入端连接，计算机3的输出端与变频器4连接，变频器4与交流电机5的输入端连接；交流电机5的输出端分别与编码器6、速度传感器7的输入端连接，编码器6、速度传感器7的输出端分别与数据采集卡B8的输入端连接，数据采集卡B8的输出端与计算机3的另一输入端连接，计算机3的另一输出端与终端机9的输入端连接。
上述的编码器6为光电编码器，该编码器6与交流电机5同轴安装；交流电机5的输出轴上还通过联轴器10连接有齿轮盘11，所述的速度传感器7为磁电式传感器，该速度传感器7通过速度传感器底座701安装在交流电机5上，且速度传感器7的检测端与齿轮盘11无接触，但对中齿轮盘11。
（1）本实用新型的编码器检测电机标准转速的工作原理：
光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的
传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。由于光电编码器与交流电机同轴, 交流电机旋转时,光栅盘与交流电机同速旋转,经发光二极管等电子元件组成的光电检测装置检测输出若干脉冲信号,通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。因此，本实用新型采用了同轴编码器测转速，所以测出的电机轴的转速定为标准转速。
（2）本实用新型的速度传感器检测电机实际转速的工作原理：
磁电式传感器的基本原理是利用电磁感应原理,将输入机械位移转换成线圈中的感应电动势输出。当齿轮盘随轮轴旋转时,齿轮与软磁铁轭之间的气隙随之变化,从而导致气隙磁阻和穿过气隙的主磁通变化,在线圈中感应出电动势。设每转一圈速度传感器发出110个脉冲,其频率为f=nZ/60；式中n—转速；单位为r/min；N—齿数,N=110。脉冲速度信号经脉冲整形放大后输出整齐的矩形波信号，并将此信号送到计数器,把频率转换成转速。因此，速度传感器测量的是装在电机轴上齿轮盘转换计算得到的速度，所以此时的转速即为电机轴实际转速。通过对比交流电机的标准转速与实际转速，即可判断速度传感器的性能。
本实用新型的工作原理如下：
使用时，通过司控器实施列车牵引与制动，将司机的操作信号通过数据采集卡A转化为模拟和数字信号传至计算机，计算机通过输出不同频率控制变频器进一步控制交流电机的转速，实现列车牵引和制动的模拟。同时，编码器采集交流电机的标准运行速度，速度传感器测得交流电机的实际运行速度，数据采集卡B收集编码器测得的交流电机标准运行速度和速度传感器测得的交流电机实际运行速度，将其传输给计算机进行处理，计算机采用常规的方法对数据进行处理后，进行对比结果，最后在终端机上显示相应参数，即可确定速度传感器的性能。
Claims (3)
1.一种速度传感器性能测试实训装置，其特征在于，该系统包括：
用于实施列车牵引与制动的司控器（1）；
用于将司机的操作信号转化为模拟信号和数字信号传至计算机的数据采集卡A（2）；
用于模拟列车牵引系统中牵引电机的交流电机（5）；
用于调节交流电机转速的变频器（4）；
用于采集交流电机标准运行速度的编码器（6）；
用于测量交流电机实际运行速度的速度传感器（7）；
用于收集编码器测得的交流电机标准运行速度和速度传感器测得的交流电机实际运行速度，并传输给计算机进行处理的数据采集卡B（8）；
用于将数据采集卡A采集的数据信息进行处理后输出不同频率控制变频器，以及将数据采集卡B采集的数据信息进行处理的计算机（3）；
用于显示相应参数的终端机（9）；
所述司控器（1）的输出端与数据采集卡A（2）的输入端连接，数据采集卡A（2）的输出端与计算机（3）的输入端连接，计算机（3）的输出端与变频器（4）连接，变频器（4）与交流电机（5）的输入端连接；交流电机（5）的输出端分别与编码器（6）、速度传感器（7）的输入端连接，编码器（6）、速度传感器（7）的输出端分别与数据采集卡B（8）的输入端连接，数据采集卡B（8）的输出端与计算机（3）的另一输入端连接，计算机（3）的另一输出端与终端机（9）的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的速度传感器性能测试实训装置，其特征在于：所述的编码器（6）与交流电机（5）同轴安装。
3.根据权利要求1所述的速度传感器性能测试实训装置，其特征在于：所述的交流电机（5）的输出轴上还通过联轴器（10）连接有齿轮盘（11），所述的速度传感器（7）通过速度传感器底座（701）安装在交流电机（5）上，且速度传感器（7）的检测端对中齿轮盘（11）。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114295919A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-08 | 国能朔黄铁路发展有限责任公司 | 牵引变流器功能试验装置 |
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2020
- 2020-05-07 CN CN202020736314.9U patent/CN212256679U/zh not_active Expired - Fee Related
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