CN108827138A - 一种角度传感器测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种角度传感器测试装置，包括：底座；设置在底座表面上的涡轮；与涡轮同轴设置的旋转盘，其可在涡轮的旋转下而同轴转动；呈中空筒体状的固定支架，其一端穿过旋转盘上的环形槽后与底座表面固定，另一端用于安装支撑待测试的角度传感器；设置在中心转轴的上端的旋转支架，其可随中心转轴的旋转而同步旋转，该旋转支架包括位于顶部的安装板，该安装板的一侧面上开有半孔；以及输入轴压块，其与旋转支架相对设置，且相对的侧面上也开设对应的半孔，可在两者的相对侧面接触时对应的半孔形成完整孔，以用于输入轴插入并被加紧。本发明的装置可以实现在保证测试精度前提下能对被测产品定位锁紧和快速拆卸且不会对被测产品输入轴造成损伤。

Description

一种角度传感器测试装置

技术领域

本发明属于角度传感器技术领域，更具体地，涉及一种角度传感器测试装置。

背景技术

角度传感器是将转动角度转换为电信号的元件，在舵机产品中，角度传感器是闭环舵系统中必不可少的传感器。角度传感器的工作原理一般为被测旋转轴驱动角度传感器的输入轴作旋转运动，角度传感器输入轴带动滑动变阻器触点与电阻丝相对转动来改变角度传感器电阻大小，从而实现将被测旋转轴旋转角度转换为电信号的功能，达到测量角度的目的。

角度传感器在生产过程中需要调零和线性度等项目进行测试，测试过程中需要使用测试装置，测试装置主要功能是对角度传感器外壳进行精确定位固定及给角度传感器输入轴提供连续可调和可读的旋转角度。

现有角度传感器测试装置多为机构组成复杂、成本昂贵、体积较大的电机驱动测试系统，而且不能对被测产品定位锁紧和快速拆卸、会对被测产品输入轴造成损伤，操作不方便以及不适合移动使用和在桌面使用。

专利文献CN204831267U公开了一种角度传感器精度测试装置，其包括支架、衬盘、测试仪和连接轴，其中支架包括底座和设置在底座上方且与底座固定的安装平面，安装平面上设置有衬盘安装孔，衬盘固定在衬盘安装孔中；衬盘上设置有用于固定待测角度传感器的角度传感器安装孔；测试仪固定在底座上，测试仪与角度传感器安装孔同轴；连接轴一端与测试仪连接，另一端与待检测角度传感器连接。该专利所披露的角度传感器精度测试装置的结构尽管较为简单，但是，其测量精度以及功能较为单一，无法满足目前角度传感器精度要求，特别是该测试装置依然无法对被测产品定位锁紧和快速拆卸，拆装测试器件过程中可能会对被测产品输入轴造成损伤，而且操作不方便。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种角度传感器测试装置，其通过优化改进的机构设计，可以实现在保证测试精度前提下能对被测产品定位锁紧和快速拆卸且不会对被测产品输入轴造成损伤。

为实现上述目的，按照本发明，提供一种角度传感器测试装置，包括：

底座，其通过支脚设置在工作面上；

设置在底座表面上的涡轮，其与设置在底座一侧的蜗杆匹配形成涡轮蜗杆传动副，涡轮可在外部作用力下在底座上旋转；

旋转盘，其与所述涡轮同轴设置且与所述涡轮固定连接，其可在所述涡轮的旋转下而同轴转动，旋转盘中心设置有中心转轴，其穿过所述旋转盘中心并可随该旋转盘的转动而旋转；

固定支架，其呈中空筒体状，其一端穿过所述旋转盘上的环形槽后与所述底座表面固定，其另一端用于安装支撑待测试的角度传感器；

旋转支架，其设置在所述中心转轴的上端，其可随所述中心转轴的旋转而同步旋转，该旋转支架包括位于顶部的安装板，该安装板的一侧面上开有半孔；

以及输入轴压块，其与所述旋转支架相对设置，且相对的侧面上也开设对应的半孔，其可相对所述旋转支架移动，并可在两者的相对侧面接触时对应的半孔形成完整孔，以用于所述输入轴插入并被加紧。

作为本发明的进一步改进，所述旋转支架上的安装板相对所述输入轴压块的侧面上设置有一定深度的直孔，相应地所述输入轴对应侧面上也开有一定深度的直孔，两直孔相通且其中设置有导销，所述旋转支架与所述输入轴压块之间的相对移动通过该导销导向实现。

作为本发明的进一步改进，所述导销上套设有弹簧，其可在所述旋转支架或所述输入轴压块约束解除后利用其复位力将两者分开。

作为本发明的进一步改进，所述输入轴压块可在垂直于所述中心轴的平面上移动，其一侧面与一与支架螺纹连接的螺钉抵接，外力驱动所述螺钉的旋合可使得所述输入轴压块移动。

作为本发明的进一步改进，所述涡轮为中空结构，所述旋转盘架设在所述涡轮上方，其外周与涡轮盘内周固定连接，实现两者同步转动。

作为本发明的进一步改进，所述蜗杆中同轴套设有蜗杆轴，其一端伸出底座并与驱动机构连接，外力驱动所述蜗杆轴转动进而带动所述蜗杆转动。

作为本发明的进一步改进，所述旋转盘上刻制有用于测量旋转角度的刻度线，对应地所述护罩罩体上设置有作为比较或参考的刻度线，以测量所述旋转盘相对底座转动的角度。

本发明的测试装置，通过底座上的调节调节螺母将角度传感器测试装置调平放稳，将被测角度传感器通过固定支架上的定位凸台定位放置在固定支架上，用压块固定外壳；转动锁紧把手驱动锁紧螺钉转动，锁紧螺钉拉动输入轴压块沿导销向左移动，拧紧锁紧螺钉实现对角度传感器输入轴的锁紧，使角度传感器输入轴与旋转支架固定。本发明的测试装置通过转动摇把带动蜗杆转动，蜗杆驱动涡轮转动，旋转支架、旋转盘跟随涡轮转动(旋转盘上刻制的刻度线随之转动)，被测角度传感器输入轴跟随旋转支架转动，实现被测角度传感器输入轴与壳体间发生相对转动。读取旋转盘上的刻度盘与定刻度盘之间的刻度值，用多用表或其它设备测量被测角度传感器的输出值，就得到了被测角度传感器输入角度与输出信号的对应值。多次重复上述步骤就可以得到被测角度传感器不同输入角度所对应的不同输出值，通过对测得的数据进行分析和处理，便可以实现对被测角度传感器的调零和线性度等项目的测试。本发明的测试装置在完成测试后，反方向转动锁紧把手驱动锁紧螺钉转动，锁紧螺钉旋出拧松，输入轴压块在复位弹簧的作用下沿导销向右移动，实现对被测角度传感器输入轴的解锁，拧松并拨开固定角度传感器壳体的压块，就可以将被测角度传感器从角度传感器测试装置上拆卸下来。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：本发明的角度传感器测试装置一方面通过旋转支架与输入轴压块配合，并利用涡轮蜗杆机构配合摇杆实现对待测试传感器输入轴的快速定位锁紧和拆卸、不会对被测产品输入轴造成损伤；而且其中采用开导向槽及设置导销和弹簧，并通过对输入轴压块采取利用螺钉驱动进行锁紧的结构，可以实现对输入轴准确高效的锁紧和分开；另一方面，整个装置机构简单、操作方便、测试精度高、能够在桌面使用和移动使用、能够实现被测产品，可广泛适用于角度传感器的测试。

附图说明

图1是本发明实施例的测试装置的装配主视图；

图2是图1的一个方向上的剖视图；

图3是图1的另一个方向上的剖视图；

图4是图1的输入轴压块部分的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

此外，下面描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1是本发明实施例的测试装置的装配主视图；图2是图1的一个方向上的剖视图；图3是图1的另一个方向上的剖视图；图4是图1的输入轴压块部分的局部放大图。

如图1中所示，角度传感器测试装置包括底座1、调节螺母2、旋转盘3、固定支架4、锁紧把手5、涡轮6、蜗杆7、旋转支架8、压块9、复位弹簧10、导销11、输入轴压块12、锁紧螺钉13、蜗杆支座14、护罩15、定刻度盘16、摇把17、蜗杆支座18、挡块19、蜗杆轴20、垫块21、转轴22、轴套23、固定螺母24。

如图1、2所示，支脚与底座1连接并将底座1支撑于工作基面，支脚上端穿过底座1并与调节螺母2连接，通过旋转调节螺母2可调节各支脚的高度，从而调整底座的高度及倾斜度。

护罩15罩在底座1上表面，并与底座1外周边缘通过标准螺钉固连在一起，从而通过护罩15将底座罩住，形成的空间可以作为精密部件的封闭空间。定刻度盘16设置在护罩15上，优选地，定刻度盘16与护罩15通过标准铆钉铆接在一起。

如图1、3所示，旋转支架8、涡轮6、转轴22与旋转盘3之间通过标准螺钉固连在一起；转轴22穿过轴套23用固定螺母24进行轴向限位，转轴22与轴套23优选为销轴连接，两者之间构成滑动轴承，转轴22可以绕轴套23自由转动；轴套23与底座1通过螺钉固连在一起。一个实施例中，轴套23材料优选为铜合金、转轴22优选为钢制零件。

如图4所示，输入轴压块12为可移动零件，输入轴压块12与旋转支架8之间通过两个导销11形成平行移动副，复位弹簧10放置在两者之间并套在导销11上，两者之间通过锁紧螺钉13进行移动连接，两者靠近时复位弹簧处于压缩状态。锁紧把手5为操作锁紧螺钉13的工具，可以连接在锁紧螺钉13上，也可以取出。输入轴压块12和旋转支架8均按照被测产品输入轴直径设计了相同直径的半圆孔，当锁紧螺钉13拧紧时，输入轴压块12靠近旋转支架8，两个零件上的半圆孔组合成一个圆孔对被测产品输入轴进行锁紧，不但定位精度高，而且不会对被测产品输入轴造成磨损和损伤；当锁紧螺钉13拧松时，在复位弹簧10的作用下输入轴压块12与旋转支架8分离，两个零件上的半圆孔分离，被测产品输入轴解锁，同样不会对被测产品输入轴造成磨损和损伤。

如图1所示，蜗杆7、摇把17、挡块19与蜗杆轴20之间通过圆柱销固定在一起；蜗杆轴20与蜗杆支座18、蜗杆支座14之间为销轴连接，它们之间构成滑动轴承，蜗杆轴20可以绕蜗杆支座18和蜗杆支座Ⅰ14自由转动。垫块21作为调整块夹持在蜗杆支座18和摇把17之间来调整涡轮与蜗杆支座14之间的间隙和对蜗杆轴20进行轴向限位；蜗杆支座18和蜗杆支座14与底座1通过标准螺钉固连在一起。一个实施例在中，蜗杆支座14、蜗杆支座18和垫块21和/或挡块19为铜合金，蜗杆轴20优选为钢制零件。

如图2所示，蜗杆7与涡轮6咬合形成涡轮蜗杆传动副，蜗杆涡轮传动具有自锁功能，对被测产品进行触碰和操作时，不会引起输入角度发生变化。固定支架4穿过旋转盘3的躲避槽与支座1之间固连，旋转盘3可以旋转的最大角度取决于躲避槽的开口角度。

使用时，首先调节装置上的3个调节螺母2，将其调平放稳，将被测产品通过固定支架4上的定位凸台定位放置在固定支架4上，用拨动压块9并拧紧其紧固螺钉将被测产品外壳固定。转动锁紧把手5驱动锁紧螺钉13转动，锁紧螺钉13拉动输入轴压块12沿导销11向左移动，拧紧锁紧螺钉13实现对被测产品输入轴的锁紧，使被测产品输入轴与旋转支架8固定。

然后转动摇把17带动蜗杆7转动，蜗杆7驱动涡轮6转动，旋转支架8、旋转盘3跟随涡轮6转动(旋转盘3上刻制的刻度线随之转动)，被测产品输入轴跟随旋转支架8转动，实现被测产品输入轴与壳体间发生相对转动。读取旋转盘3上的刻度盘与定刻度盘16之间的刻度值，用多用表或其它设备测量被测产品的输出值，就得到了被测产品输入角度与输出信号的对应值。重复以上操作就可以得到被测产品不同输入角度所对应的不同输出值，通过对测得的数据进行分析和处理，便可以实现对被测产品的调零和线性度等项目的测试。

测试完成后，反方向转动锁紧把手5驱动锁紧螺钉13转动，锁紧螺钉13旋出拧松，输入轴压块12在复位弹簧10的作用下沿导销11向右移动，实现对被测产品输入轴的解锁，拧松压块9的固定螺钉并拨开压块9，就可以将被测产品从本发明的测试装置上拆卸下来。

本发明技术方案采用手摇涡轮蜗杆传动，机构简单实用，蜗杆涡轮传动具有自锁功能，对被测产品进行触碰和操作时，不会引起输入角度发生变化；采用分离式输入轴夹紧和自复位解锁结构，锁紧和解锁方便，且不会对被测产品输入轴造成磨损和损伤；采用固定刻度盘与游动刻度盘相结合的方式读取角度值，测试精度高。

本发明的测试装置机构简单、操作方便、测试精度高、能够在桌面使用和移动使用、能够实现被测产品快速定位锁紧和拆卸、不会对被测产品输入轴造成损伤。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种角度传感器测试装置，包括：

底座，其通过支脚设置在工作面上；

设置在底座表面上的涡轮，其中轴垂直于所述底座表面，该涡轮与设置在底座一侧的蜗杆匹配形成涡轮蜗杆传动副，涡轮可在外部作用力下在底座上旋转；

旋转盘，其与所述涡轮同轴设置且与所述涡轮固定连接，其可在所述涡轮的旋转下而同轴转动，旋转盘中心设置有中心转轴，其穿过所述旋转盘中心并可随该旋转盘的转动而旋转；

固定支架，其呈中空筒体状，其一端穿过所述旋转盘上的环形槽后与所述底座表面固定，其另一端用于安装支撑待测试的角度传感器；

旋转支架，其设置在所述中心转轴的上端，其可随所述中心转轴的旋转而同步旋转，该旋转支架包括位于顶部的安装板，该安装板的一侧面上开有半孔；以及

输入轴压块，其与所述旋转支架相对设置，且相对的侧面上也开设对应的半孔，其可相对所述旋转支架移动，并可移动至两者的相对侧面接触时对应的半孔组成完整孔，以用于所述输入轴插入并被加紧。

2.根据权利要求1所述的角度传感器测试装置，其中，所述旋转支架上的安装板相对所述输入轴压块的侧面上设置有一定深度的直孔，相应地所述输入轴对应侧面上也开有一定深度的直孔，两直孔相通且其中设置有导销，所述旋转支架与所述输入轴压块之间的相对移动通过该导销导向实现。

3.根据权利要求2所述的角度传感器测试装置，其中，所述导销上套设有弹簧，其可在所述旋转支架或所述输入轴压块的约束解除后利用其复位力将两者分开。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的角度传感器测试装置，其中，所述输入轴压块可在垂直于所述中心轴的平面上移动，其一侧面与一与支架螺纹连接的螺钉抵接，外力驱动所述螺钉的旋合可使得所述输入轴压块移动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的角度传感器测试装置，所述涡轮为中空结构，所述旋转盘架设在所述涡轮上方，其外周与涡轮盘内周固定连接，实现两者同步转动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的角度传感器测试装置，所述蜗杆中同轴套设有蜗杆轴，其一端伸出底座并与驱动机构连接，外力驱动所述蜗杆轴转动进而带动所述蜗杆转动。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的角度传感器测试装置，所述旋转盘上刻制有用于测量旋转角度的刻度线，对应地所述护罩罩体上设置有作为比较或参考的刻度线，两者配合以测量所述旋转盘相对底座转动的角度。