专利名称：里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置的制作方法
技术领域：
[0001]本实用新型涉及机动车、船泊等动カ机械设备制造领域，尤其涉及ー种里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置。
背景技术：
目前对里程传感器、转速传感器进行耐久性试验一般都是将转速源、示波器、脉冲计数器、直流稳压电源和高温试验箱进行组合安装来实现的，主要存在以下问题(I)成本高，占用空间大，连线复杂。(2)高温下的耐久性试验很不方便。如转速传感器的高温试验在200°C左右，由于提供转速源的电机在高温下运行会影响电机的寿命，因此必须将电机提供的转速通过ー定的方式(如软轴)及途径(高温试验箱打孔)引入到高温试验箱内，十分不便。(3)无法实时记录耐久性试验时里程传感器和转速传感器输出的脉冲个数，也无法定时记录里程传感器和转速传感器的工作电流、上升和下降时间、工作频率、电压幅值等參数。(4)无法实时记录里程传感器和转速传感器出现脉冲丢失及工作电流、上升和下
降时间、工作频率、电压幅值等数据异常的故障时间，故在故障出现时也不能进行声光报
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目O因此，原有的里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置安装和测试都很不方便，自动化、智能化程度低，测试存在很多局限性，不能全面反映里程传感器和转速传感器的各种參数，不利于把控里程传感器和转速传感器的质量。
发明内容本实用新型主要解决原有里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置安装和测试都很不方便，体积大，自动化、智能化程度低，测试存在很多局限性，不能全面反映里程传感器和转速传感器的各种參数，不利于把控里程传感器和转速传感器的质量的技术问题；提供ー种里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置，体积�。沧昂筒馐远己芊奖悖苁凳奔锹祭锍檀衅骱妥俅衅鞲髦謪⑹凳奔锹即衅鞒鱿止收鲜钡南喙丶际鯀⑹肮收铣鱿质奔洌馐匀妫远�、智能化程度高，为里程传感器和转速传感器的产品质量检测及分析提供很大的方便。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本实用新型包括机箱和安装座，所述的机箱内设有主控制电路、温度测量控制电路、波形测量显示电路和为整个试验装置提供工作电压的电源电路，所述的安装座上安装有第一加热丝、第二加热丝、第一温度传感器和第二温度传感器，被测的里程传感器、转速传感器均安装在安装座上并和电机相连，所述的电机和所述的主控制电路相连，所述的第一加热丝、第二加热丝和第一温度传感器、第二温度传感器分别和所述的温度測量控制电路相连，所述的里程传感器、转速传感器均和所述的波形测量显示电路及主控制电路相连。由主控制电路控制电机的运转速度及运转时间，里程传感器、转速传感器采集里程数和转速数，通过波形显示单元可以实时观察到里程传感器、转速传感器的输出信号的波形，由此可获得里程传感器和转速传感器的实时的工作电流、传感器信号上升和下降时间、工作频率(周期)及电压幅值。还能实时记录里程传感器和转速传感器出现故障时的相关技术參数及故障出现时间。通过温度测量控制电路可设定耐久性试验的高温值、控制加热丝的通断电，通过加热安装座实现对传感器的加热，从而实现高温耐久性试验。本实用新型测试全面，操作方便，自动化、智能化程度高。作为优选，所述的主控制电路包括主中央处理单元、主按键单元、主显示单元、电机驱动单元和主RS232接ロ単元，主按键单元、主显示单元、电机驱动单元和主RS232接ロ単元分别与所述的主中央处理单元相连，所述的电机驱动单元又和所述的电机相连，所述的主RS232接ロ単元和所述的温度测量控制电路相连。通过主按键单元设置耐久性测试所 要达到的高温值及电机转速值、运转时间，从主显示单元观看设置情况，主中央处理单元经过内部程序的处理，发出控制信号给电机驱动单元，再由电机驱动单元驱动电机的工作。主控制电路通过主RS232接ロ単元和温度测量控制电路进行数据通信，主中央处理单元把设定的高温值输送给温度测量控制电路，温度測量控制电路把测得的实时温度值送给主中央处理单元，再通过主显示单元显示。作为优�。龅闹骺刂频缏钒龀甯鍪饬康ピ徊獾睦锍檀衅�、转速传感器及作为比对标准的光电传感器分别和脉冲个数测量单元相连，脉冲个数测量単元再和所述的主中央处理单元相连。通过脉冲个数测量单元测量里程传感器、转速传感器及光电传感器的输出脉冲个数，通过主中央处理单元的处理，再送主显示单元显示。作为优�。龅奈露炔饬靠刂频缏钒ǖ谝恢醒氪淼ピ�、第一数据放大単元、第二数据放大单元、第一温控单元、第二温控单元和第一 RS232接ロ单元，第一数据放大单元、第二数据放大単元、第一温控单元、第二温控单元和第一 RS232接ロ単元分别与所述的第一中央处理单元相连，第一数据放大単元的输入端和所述的第一温度传感器的输出端相连，第一温控单元连接到所述的第一加热丝的供电线路上，第二数据放大単元的输入端和所述的第二温度传感器的输出端相连，第二温控单元连接到所述的第二加热丝的供电线路上，第一 RS232接ロ単元和所述的主控制电路相连。温度传感器采集到的温度数据经数据放大单元处理后送给第一中央处理单元，经第一中央处理单元内部程序的处理，和设定的高温值进行比对，发出控制信号给温控単元，再由温控单元控制加热丝的通断电，里程传感器和转速传感器的ニ路温度加热控制系统可分别进行温度设置及控制。温度的控制采用PID控制方式。温度測量控制电路通过第一 RS232接ロ単元和主控制电路进行数据通信。作为优选，所述的波形测量显示电路包括输入信号调理单元、时基单元、模数转换単元、缓冲存储单元、第二中央处理单元、第二按键单元和波形显示单元，所述的里程传感器、转速传感器分别和输入信号调理单元相连，输入信号调理单元、时基单元又分别和所述的模数转换单元相连，模数转换单元又和所述的缓冲存储単元相连，输入信号调理单元、时基単元、模数转换单元、缓冲存储单元、第二按键单元和波形显示单元再分别和所述的第二中央处理单元相连。里程传感器、转速传感器的输出信号经输入信号调理单元进行调理，再经模数转换单元转换成数字信号，再经缓冲存储单元的处理，最后送给第二中央处理单元。通过第二按键单元设置观看波形的方式及状态。由第二中央处理单元经过内部程序的处理，再将信号送到波形显示单元显示。通过波形显示单元可以实时观察到里程传感器、转速传感器的输出信号的波形，由此可获得里程传感器和转速传感器的实时的工作电流、传感器信号上升和下降时间、工作频率(周期)及电压幅值。作为优�。龅陌沧白ǖ谝恢Ъ�、第二支架、第三支架、内置轴承的第四支架和内置轴承的第五支架，第一支架、第四支架、第五支架和第三支架依次排成一列，所述的里程传感器、第二加热丝及第ニ温度传感器安装在第一支架上，所述的电机安装在第三支架上，第四支架和第五支架之间设有一个齿轮，里程传感器通过第一联轴器、第四支架和所述的齿轮相连，齿轮再通过第五支架、第二联轴器和电机相连，所述的第五支架旁安装有光电编码盘及光电传感器；所述的第二支架位于齿轮的旁边，所述的转速传感器、第一加热丝及第一温度传感器安装在第二支架上，转速传感器的位置和齿轮相对应。电机的转动带动里程传感器、齿轮及光电编码盘旋转，可以同时对里程传感器及转速传感器进行耐久性试验，并可通过光电编码盘及光电传感器测出里程传感器、转速传感器实际运行的转数和转速。结构简单，安装方便。作为优�。龅牡诙Ъ苁强槌实筎型的面板，面板上设有传感器安装孔、温度 传感器安装孔和加热丝安装孔，传感器安装孔按水平方向设置且垂直于面板的板面，温度传感器安装孔开于面板的侧面且和传感器安装孔连通，加热丝安装孔开于面板的顶面且加热丝安装孔的底端靠近传感器安装孔，所述的转速传感器安装于传感器安装孔内，所述的第一加热丝安装于加热丝安装孔内，所述的第一温度传感器安装于温度传感器安装孔内，所述的面板的底部设有支架安装孔；所述的第一支架的结构和第二支架的结构相同。第一加热丝加热第二支架，第二加热丝加热第一支架，实现对里程传感器、转速传感器的加热升温，从而实现里程传感器和转速传感器的高温耐久性试验。第一温度传感器实时采集转速传感器的温度，第二温度传感器实时采集里程传感器的温度。不需要传统测试所用的高温试验箱，结构简单，操作方便。本实用新型的有益效果是集高温加热、温度控制、转速控制、波形显示和脉冲计数等功能于一体，具有体积小、操作方便等特点，可方便进行高温下传感器的耐久性试验，能实时记录里程传感器和转速传感器的输出脉冲个数，定时记录里程传感器和转速传感器的相关技术參数及传感器出现故障时的时间和故障时的相关技术參数，各种数据可掉电保存，测试全面，自动化、智能化程度高，为里程传感器和转速传感器的产品质量检测及分析提供很大的方便。
图I是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。图2是本实用新型中主控制电路的ー种电路原理连接结构框图。图3是本实用新型中温度测量控制电路的一种电路原理连接结构框图。图4是本实用新型中波形测量显示电路的一种电路原理连接结构框图。图5是本实用新型中里程传感器、转速传感器和电机的安装关系的一种俯视分解结构示意图。图6是本实用新型中第二支架的一种主视结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进ー步具体的说明。实施例本实施例的里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置，包括机箱8和安装座。如图I所示，机箱8内安装有主控制电路I、温度测量控制电路2、波形測量显示电路3和为整个试验装置提供工作电压的电源电路4。如图5所示，安装座包括第一支架41、第二支架42、第三支架43和内置轴承的第四支架46和内置轴承的第五支架47，第一支架41、第四支架46、第五支架47和第三支架43依次排成一列，被测的里程传感器9、第二加热丝25及第ニ温度传感器26安装在第一支架41上，第三支架43上安装有电机7，第四支架46和第五支架47之间安装有一个齿轮44，里程传感器9通过第一联轴器45、第四支架46和齿轮44相连，齿轮44再通过第五支架47、第二联轴器48和电机7相连，第五支架47旁安装有光电编码盘及光电传感器17。第二支架42位于齿轮44的旁边，如图6所示，第二支架42是块呈倒T型的面板422，面板422的底部有两个支架安装孔426，通过在两个支架安装孔426拧入螺钉将第二支架42固定到试验台上，面板422上开有转速传感器安装孔423、 温度传感器安装孔424和加热丝安装孔425，转速传感器安装孔423按水平方向设置且垂直于面板422的板面，温度传感器安装孔424开于面板422的侧面且和传感器安装孔423连通，加热丝安装孔425开于面板422的顶面且加热丝安装孔425的底端靠近传感器安装孔423，被测的转速传感器10安装于转速传感器安装孔423内，加热丝安装孔425内安装有第一加热丝5，温度传感器安装孔424内安装有第一温度传感器6。第一支架41的结构和第ニ支架42的结构相同，在这不再多述，第一支架41上安装第二加热丝25、第二温度传感器26和被测的里程传感器9。如图I所示，主控制电路I的输出信号通过导线和电机7相连，主控制电路I又通过导线和温度测量控制电路2相连，实现两者间的数据通迅，温度测量控制电路2通过导线分别和第一加热丝5、第二加热丝25、第一温度传感器6和第二温度传感器26相连，里程传感器9、转速传感器10分别通过导线和波形测量显示电路3及主控电路I相连。如图2所示，主控制电路I包括主中央处理单元11、主按键单元12、主显示单元13、电机驱动单元14、脉冲个数测量单元16和主RS232接ロ单元15。主按键单元12、主显示单元13、电机驱动单元14、脉冲个数测量单元16和主RS232接ロ单元15分别与主中央处理单元11相连，电机驱动单元14又通过导线和电机7相连,脉冲个数测量单元16通过导线分别和被测的里程传感器9、转速传感器10及光电传感器17相连，主按键单元12和主显示单元13均嵌装在机箱8上，主显示单元13采用液晶显示屏。如图3所示，温度测量控制电路2包括第一中央处理单元21、第一数据放大単元22、第二数据放大单元28、第一温控单元23、第二温控单元27和第一 RS232接ロ单元24，第一数据放大单元22、第二数据放大单元28、第一温控单元23、第二温控单元27和第一RS232接ロ単元24分别与第一中央处理单元21相连，第一数据放大単元22的输入端通过导线和安装在第二支架42上的第一温度传感器6的信号输出端相连，第一温控单元23通过导线连接到第一加热丝5的供电线路上，第二数据放大単元28的输入端通过导线和安装在第一支架41上的第二温度传感器26的信号输出端相连，第二温控单元27通过导线连接到第二加热丝25的供电线路上。本实施例中，第一温控单元23、第二温控单元27采用可控硅，第一温度传感器6、第二温度传感器26采用钼热电阻，第一 RS232接ロ単元24通过导线和主控制电路I中的主RS232接ロ单元15相连。如图4所示，波形测量显示电路3包括输入信号调理单元31、时基单元32、模数转换单元33、缓冲存储单元34、第二中央处理单元35、第二按键单元36和波形显示单元37，被测的里程传感器9、转速传感器10的信号输出端分别和输入信号调理单元31相连，输入信号调理单元31、时基单元32又分别和模数转换单元33的输入端相连，模数转换单元33的输出端经缓冲存储单元34和第二中央处理单元35相连。输入信号调理单元31、时基单元32、模数转换单元33、第二按键单元36、波形显示单元37分别和第二中央处理单元35相连，第二按键单元36和波形显示单元37均嵌装在机箱8上。工作过程开启机箱上的电源，通过主按键单元设置耐久性测试所要达到的高温值及电机转速值、运转时间，从主显示单元观看设置情况，通过第二按键单元设置从波形显示单元观看波形的状态。主中央处理单元通过电机驱动单元控制电机的运转，电机带动被测里程传感器、转速传感器旋转，从而进行里程传感器和转速传感器的耐久性试验。这时， 通过机箱上的波形显示单元可以实时观察到里程传感器、转速传感器的输出信号的波形，由此可获得里程传感器和转速传感器的信号上升和下降时间、工作频率(周期)及电压幅值，通过机箱上的主显示单元可以实时观察到里程传感器和转速传感器的输出脉冲个数，同时可以和光电传感器输出脉冲个数进行比对。第一温度传感器采集转速传感器的温度，一方面通过RS232接ロ将实时温度值送给主显示单元显示，另ー方面由第一中央处理单元将实时温度值和设定高温值进行比对，如果实时温度值低于设定高温值，则第一中央处理单元发出信号启动第一温控单元，接通第一加热丝的供电线路，第一加热丝开始加热。当测得的实时温度值到达设定高温值时，则第一中央处理单元发出信号给第一温控单元，关断第一加热丝的供电线路，使第一加热丝停止加热。第二温度传感器采集里程传感器的温度送给第一中央处理单元，通过第二温控单元控制第二加热丝的通断电，温度控制原理和转速传感器相同，里程传感器、转速传感器的ニ路温度加热控制系统可分别进行温度设置及控制。温度控制也可采用PID的方式进行控制以提高控温精度。在高温状态下，从主显示単元、波形显示单元可获得被测里程传感器和转速传感器的各种參数，由此实现里程传感器和转速传感器的高温耐久性试验。本技术方案中描述到的主中央处理单元、第一中央处理单元及第ニ中央处理单元一般采用单片机系统实现，即整个试验装置采用了三个单片机系统，但实际上整个试验装置也可以用以下三种方式实现(I) 一个单片机系统(采用总线控制方式)；(2) 一个单片机+FPGA (可编程逻辑器件)系统，FPGA主要用于实现示波器的数据采集，性能比单片机处理更优；(3) SOPC方式S0PC为可编程片上系统，内部包含单片机+FPGA ニ个系统，实际上是单片的“单片机+FPGA”系统。采用上述三种方式实现吋，主显示单元13和波形显示单元37可合为ー个显示单元，主按键单元12和第二按键单元36可合为ー个按键单元，其它相应的控制线路也可进行整合。
权利要求1.ー种里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置，其特征在于包括机箱(8)和安装座，所述的机箱(8)内设有主控制电路(I)、温度测量控制电路(2)、波形测量显示电路(3)和为整个试验装置提供工作电压的电源电路(4)，所述的安装座上安装有第一加热丝(5)、第二加热丝(25)和第一温度传感器(6)、第二温度传感器(26)，被测的里程传感器(9)、转速传感器(10)、均安装在安装座上并和电机(7)相连，所述的电机(7)和所述的主控制电路(I)相连，所述的第一加热丝(5)、第二加热丝(25)和第一温度传感器(6)、第二温度传感器(26)分别和所述的温度测量控制电路(2)相连，所述的里程传感器(9)、转速传感器(10)均和所述的波形测量显示电路(3)及主控制电路(I)相连。
2.根据权利要求I所述的里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置，其特征在于所述的主控制电路(I)包括主中央处理单元(11 )、主按键单元(12)、主显示单元(13)、电机驱动单元(14)和主RS232接ロ単元(15)，主按键单元(12)、主显示单元(13)、电机驱动单元 (14)和主RS232接ロ単元(15)分别与所述的主中央处理单元(11)相连，所述的电机驱动単元(14)又和所述的电机(7)相连，所述的主RS232接ロ単元(15)和所述的温度测量控制电路(2)相连。
3.根据权利要求2所述的里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置，其特征在于所述的主控制电路(I)包括脉冲个数测量单元(16)，被测的里程传感器(9)、转速传感器(10)及光电传感器(17)分别和脉冲个数测量单元(16)相连，脉冲个数測量(16)単元再和所述的主中央处理单元(11)相连。
4.根据权利要求I或2或3所述的里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置，其特征在于所述的温度测量控制电路(2)包括第一中央处理单元(21)、第一数据放大単元(22)、第二数据放大单元(28)、第一温控单元(23)、第二温控单元(27)和第一 RS232接ロ单元(24)，第一数据放大单元(22)、第二数据放大单元(28)、第一温控单元(23)、第二温控单元(27)和第一 RS232接ロ単元(24)分别与所述的第一中央处理单元(21)相连，第一数据放大单兀(22)的输入端和所述的第一温度传感器(6)的输出端相连,第一温控单兀(23)连接到所述的第一加热丝(5)的供电线路上，第二数据放大単元(28)的输入端和所述的第二温度传感器(26)的输出端相连，第二温控单元(27)连接到所述的第二加热丝(25)的供电线路上，第一 RS232接ロ单元(24)和所述的主控制电路(I)相连。
5.根据权利要求I所述的里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置，其特征在于所述的波形测量显示电路(3)包括输入信号调理单元(31)、时基单元(32)、模数转换单元(33)、缓冲存储单元(34)、第二中央处理单元(35)、第二按键单元(36)和波形显示单元(37)，所述的里程传感器(9)、转速传感器(10)分别和输入信号调理单元(31)相连，输入信号调理单元(31)、时基单元(32)又分别和所述的模数转换单元(33)相连，模数转换单元(33)又和所述的缓冲存储単元(34)相连，输入信号调理单元(31)、时基单元(32)、模数转换单元(33)、缓冲存储单元(34)、第二按键单元(36)和波形显示单元(37)再分别和所述的第二中央处理单元(35)相连。
6.根据权利要求I或2或3或5所述的里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置，其特征在于所述的安装座包括第一支架(41)、第二支架(42)、第三支架(43)、内置轴承的第四支架(46)和内置轴承的第五支架(47)，第一支架(41)、第四支架(46)、第五支架(47)和第三支架(43)依次排成一列，所述的里程传感器(9)、第二加热丝(25)及第ニ温度传感器(26)安装在第一支架(41)上，所述的电机(7)安装在第三支架(43)上，第四支架(46)和第五支架(47)之间设有一个齿轮(44)，里程传感器(9)通过第一联轴器(45)、第四支架(46)和所述的齿轮(44)相连，齿轮(44)再通过第五支架(47)、第二联轴器(48)和电机(7)相连，所述的第五支架(47)旁安装有光电编码盘及光电传感器(17);所述的第二支架(42)位于齿轮(44)的旁边，所述的转速传感器(10)、第一加热丝(5)及第一温度传感器(6)安装在第二支架(42)上，转速传感器(10)的位置和齿轮(44)相对应。
7.根据权利要求6所述的里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置，其特征在于所述的第二支架(42)是块呈倒T型的面板(422)，面板(422)上设有传感器安装孔(423)、温度传感器安装孔(424 )和加热丝安装孔(425 )，传感器安装孔(423 )按水平方向设置且垂直于面板(422)的板面，温度传感器安装孔(424)开于面板(422)的侧面且和传感器安装孔(423)连通，加热丝安装孔(425)开于面板(422)的顶面且加热丝安装孔(425)的底端靠近 传感器安装孔(423)，所述的转速传感器(10)安装于传感器安装孔(423)内，所述的第一加热丝(5)安装于加热丝安装孔(425)内，所述的第一温度传感器(6)安装于温度传感器安装孔(424)内，所述的面板(422)的底部设有支架安装孔(426);所述的第一支架(41)的结构和第二支架(42)的结构相同。
专利摘要本实用新型涉及一种里程传感器和转速传感器的耐久性试验装置，包括安装座及内设有主控制电路、温度测量控制电路、波形测量显示电路和电源电路的机箱，安装座上安装有第一加热丝、第二加热丝、第一温度传感器和第二温度传感器，被测的里程传感器、转速传感器均安装在安装座上并和电机相连，电机和主控制电路相连，第一、第二加热丝和第一、第二温度传感器分别和温度测量控制电路相连，里程、转速传感器均和波形测量显示电路及主控制电路相连。本实用新型集高温加热、温度控制、转速控制、波形显示和脉冲计数等功能于一体，体积小、操作方便，可方便进行高温下传感器的耐久性试验，定时记录传感器的相关参数，测试全面，自动化、智能化程度高。
文档编号G01C25/00GK202393395SQ20112048084
公开日2012年8月22日 申请日期2011年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者谢少伟 申请人:浙江水利水电专科学校
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
