本發明專利技術提供一種多維數的角度傳感器檢測方法與裝置，對角度傳感器進行高精度的靜態和動態精度檢測，并可實現對多種角度傳感器在多軸多平面進行精度檢測。該裝置中閉環步進電機與蝸桿B的一端通過聯軸器連接，被測角度傳感器b通過聯軸器與蝸桿B的另一端連接，被測角度傳感器a通過聯軸器與轉軸連接，被測角度傳感器a和被測角度傳感器b都通過角度傳感器安裝座固定在機箱外部，轉軸與蝸輪A連接，蝸輪A蝸桿B通過蝸桿安裝底座固定在機箱內部，被測角度傳感器a、被測角度傳感器b都通過角度傳感器安裝座安裝于機箱外部，調平結構安裝在機箱外部，計算機控制及處理單元通過線纜分別與閉環步進電機、被測角度傳感器a和被測角度傳感器b連接。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種多維數的角度傳感器檢測方法與裝置，屬于光機電一體化領域。
技術介紹
角度傳感器是測量旋轉體角位移等物理參數的傳感器，高精度角度傳感器在工業、科研和國防等各個領域都有著廣泛的應用，為了清楚地了解角度傳感器的測量精度，在用戶使用之前，需要高精度的測量裝置對其精度進行靜態精度和動態精度進行檢驗。目前國內外對角度傳感器的檢測設備已有若干種，與本專利技術最為接近的已有技術是北京理工大學自動化學院研制的角度傳感器檢測裝置，如圖1和圖2所示是由本體1、蝸桿安裝座2、蝸輪3、軸4、蝸桿5、連軸蓋板6、軸承蓋7、底板8、角度傳感器安裝板9、被測角度傳感器10、聯軸器11、增量式碼盤12、步進電機13組成的。該檢測設備是靜態檢測，能對18位及以下的角度傳感器的靜態精度進行檢測，無法進行動態精度檢測，且只能在單軸單個平面上進行檢測。
技術實現思路
為了克服上述缺點，本專利技術提供一種多維數的角度傳感器檢測方法與裝置，對角度傳感器進行高精度的靜態和動態精度檢測，并可實現對多種角度傳感器在多軸多平面進行精度檢測。該多維數的角度傳感器檢測裝置包括機箱14、閉環步進電機15、轉軸16、角度傳感器安裝座17、被測角度傳感器a 18、聯軸器19、被測角度傳感器b 20、蝸輪A 21、蝸桿B22、蝸桿安裝底座23、調平機構24 ;閉環步進電機15與蝸桿B 22的一端通過聯軸器19連接，被測角度傳感器b 20通過聯軸器19與蝸桿B 22的另一端連接，被測角度傳感器a 18通過聯軸器19與轉軸16連接，被測角度傳感器a 18和被測角度傳感器b 20都通過角度傳感器安裝座17固定在機箱14外部，轉軸16與蝸輪A 21連接，蝸輪A 21蝸桿B 22通過蝸桿安裝底座23固定在機箱14內部，被測角度傳感器a 18、被測角度傳感器b 20都通過角度傳感器安裝座17安裝于機箱14外部，調平結構24安裝在機箱14外部，計算機控制及處理單元通過線纜分別與閉環步進電機15、被測角度傳感器a 18和被測角度傳感器b 20連接。該多維數的角度傳感器檢測方法，包括以下步驟第一步將被測角度傳感器a 18或者被測角度傳感器b 20通過角度傳感器安裝座17安裝于機箱14外部；第二步計算機控制及處理單元通過線纜分別與閉環步進電機15、被測角度傳感器a 18和被測角度傳感器b 20連接。第三步由安裝在機箱14外部的調平結構24調節機箱14的水平位置。第四步由計算機控制單元控制閉環步進電機15轉動，通過聯軸器19帶動固定在蝸桿安裝底座23上的蝸桿B 22轉動，若是安裝了被測角度傳感器a 18，則由蝸桿B 22帶動蝸輪A 21，通過與蝸輪A 21連接的轉軸16帶動被測角度傳感器a 18轉動；若是安裝了被測角度傳感器b 20，則閉環步進電機15通過聯軸器19和蝸桿B 22直接帶動被測角度傳感器b20轉動，實現對多種角度傳感器在多軸多平面進行檢測。本專利技術的有益效果本專利技術能對角度傳感器進行高精度的靜態和動態精度檢測，并可實現對多種角度傳感器在多軸多平面進行精度檢測。降低了相關的檢測成本，提高了檢測精度，可以對20位及以下的角度傳感器進行靜態精度檢測，可以對12位及以下的角度傳感器進行動態精度檢測。同時，在機械結構上考慮了多種不同規格、不同接口的角度傳感器精度檢測的要求。本專利技術不僅可以自動地對角度傳感器指定的輸出角度進行靜態測試，還可以按照指定的運動方式對角度傳感器進行動態測試，并自動給出測試報告。極大的滿足了角度傳感器的生產者和使用者對角度傳感器精度檢測數字化、自動化的要求，使用本專利技術的用戶可大大提高工作效率及檢測精度。附圖說明圖1、圖2是已有技術的結構示意圖；圖3是本專利技術多維數的角度傳感器檢測裝置的原理框圖；圖4、圖5是本專利技術的結構示意圖，其中圖5是圖4的A-A視圖；圖6是機箱外部示意圖；圖7是本專利技術多維數的角度傳感器檢測方法流程圖；圖8是角度傳感器靜態檢測曲線；圖9是角度傳感器動態檢測曲線。圖中標記號1-本體,2-蝸桿安裝座，3-蝸輪,4_軸,5-蝸桿,6_聯軸蓋板，7_軸承蓋,8_底板，9-角度傳感器安裝板，10-被測角度傳感器，11-聯軸器，12-增量式碼盤，13-步進電機；14-機箱，15-閉環步進電機，16-轉軸，17-角度傳感器安裝座，18-被測角度傳感器a，19-聯軸器，20-被測角度傳感器b，21-蝸輪A，22-蝸桿B，23-蝸桿安裝底座，24-調平機構。具體實施例方式下面通過附圖對本專利技術做進一步說明檢測裝置的原理框圖如圖3所示，結構示意圖如圖4、圖5、圖6所示。1.檢測原理對角度傳感器進行靜態精度檢測，需要被測角度傳感器低速勻速旋轉，檢測裝置采用高精度閉環步進系統輸出可精確控制的轉動角度，由高精度的蝸輪蝸桿減速器進行大減速比減速，由此可以控制步進電機每轉一步使與其相連的光電編碼器轉動相應的角度。由于減速比的存在，系統的誤差被大大縮小，而且設備的加工誤差被控制在一個很小的范圍內，系統的檢測精度可以保證。此外，電機與被測角度傳感器都處于密閉箱體及安裝殼內，可以有效減少灰塵等干擾，保證檢測精度。本系統單脈沖可控制電機轉動O. 375"，而21位絕對式光電編碼器的分辨率為O. 625"。對角度傳感器進行動態精度檢測，需要被測角度傳感器勻變速或者變加速連續旋轉，動態低速檢測時，可以利用上述由高精度的蝸輪蝸桿減速器進行大減速比減速后的輸出軸進行動態檢測；動態高速檢測時，電機輸出軸不經過蝸輪蝸桿減速器而直接與被測角度傳感器進行連接。利用閉環步進系統高精度輸出，本系統可以對12位及以下角度傳感器進行動態精度檢測。為了實現對多種不同角度傳感器進行檢測，需要多個檢測平面，檢測裝置設計有兩個檢測平面，可以通過將其進行空間翻轉實現多平面檢測的需要，同時裝置具有調平結構，可滿足角度傳感器的水平檢測需求。2.檢測裝置組成、功能及連接方式檢測裝置主要由機械結構部分，電機及控制部分，數據采集傳輸與處理部分等幾大部分組成。(I)機械部分如圖4、圖5和圖6所示，檢測裝置為密閉箱體結構，被測角度傳感器安裝于機箱外殼，設有三個調平螺母及氣泡，可以保證測量軸的水平與豎直。機箱內，步進電機15與蝸桿B22的一端通過聯軸器19連接，被測角度傳感器b20通過聯軸器19與蝸桿B22的另一端連接，被測角度傳感器al8通過聯軸器19與轉軸16連接，軸16與蝸輪A21連接，蝸輪A21和蝸桿B22通過蝸桿安裝底座23固定在機箱內部。計算機控制及處理單元通過數據線分別與步進電機15、被測角度傳感器al8和被測角度傳感器b20連接。(2)電機與控制部分本系統采用高精度閉環步進系統，電機采用三相混合式步進電機，有高解析度的光學式編碼器作為反饋，每25微妙的高速采樣時間追蹤位置，若有位置上的偏差可即時修正補償位置偏差量，確保精準定位。配有專用驅動器，可選擇5000、10000、20000、32000線等不同精度，轉向可調。采用集成在工控機上的數據采集卡通過對電機驅動器對電機進行控制，可向驅動器提供指定頻率和指定脈沖個數的脈沖輸出，由此可按規定的要求控制電機運動。(3)數據采集、傳輸與處理部分數據采集、傳輸部分主要集成在數據采集卡上，數據采集卡安裝在工控機上。角度傳感器的輸出信號，經過簡單的處理，可通過串口、并口本文檔來自技高網...
【技術保護點】
多維數的角度傳感器檢測裝置，其特征在于：包括機箱(14)、閉環步進電機(15)、轉軸(16)、角度傳感器安裝座(17)、被測角度傳感器a(18)、聯軸器(19)、被測角度傳感器b(20)、蝸輪A(21)、蝸桿B(22)、蝸桿安裝底座(23)、調平機構(24)；閉環步進電機(15)與蝸桿B(22)的一端通過聯軸器(19)連接，被測角度傳感器b(20)通過聯軸器(19)與蝸桿B(22)的另一端連接，被測角度傳感器a(18)通過聯軸器(19)與轉軸(16)連接，被測角度傳感器a(18)和被測角度傳感器b(20)都通過角度傳感器安裝座(17)固定在機箱(14)外部，轉軸(16)與蝸輪A(21)連接，蝸輪A(21)蝸桿B(22)通過蝸桿安裝底座(23)固定在機箱(14)內部，被測角度傳感器a(18)、被測角度傳感器b(20)都通過角度傳感器安裝座(17)安裝于機箱(14)外部，調平結構(24)安裝在機箱(14)外部，計算機控制及處理單元通過線纜分別與閉環步進電機(15)、被測角度傳感器a(18)和被測角度傳感器b(20)連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧方，王小剛，蔡濤，陳杰，王艷永，
申請(專利權)人：北京理工大學，
類型：發明
國別省市：
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