试验设备、中心零位偏移控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种试验设备、中心零位偏移控制装置及控制方法。所述的中心零位偏移控制装置包括第一灰度卡及相配合的第一光电传感器、第二灰度卡及相配合的第二光电传感器，第一灰度卡的第一传感面、第二灰度卡的第二传感面沿振动发生设备的轴向形成有多种灰度，第一传感面、第二传感面的灰度变化方向相反，在运动部件沿轴向运动且保持在中心位置时，第一传感面的灰度值X1逐渐增大，第二传感面的灰度值X2逐渐减小，且X1的增大幅度与X2的减小幅度相等。本发明专利技术提供的中心零位偏移控制装置，经由两个光电传感器分别对两个灰度卡进行位移监测，以两个光电传感器输出的电压信号的矢量和作为动圈位置控制的依据，提高了位置控制和调节的准确性。

Test equipment, center zero offset control device and control method

The invention discloses a test device, a center zero offset control device and a control method. The center zero position offset control device includes the first gray level card and the first photoelectric sensor, the second gray level card and the second photoelectric sensor. The first sensing surface of the first gray level card and the second sensing surface of the second gray level card form multiple gray levels along the axis of the vibration generating device. The gray level change direction of the first sensing surface and the second sensing surface is opposite, and they are in motion. When the components move along the axis and remain in the center position, the gray value X1 of the first sensing surface increases gradually, while the gray value X2 of the second sensing surface decreases gradually, and the increase of X1 is equal to the decrease of X2. The center zero offset control device provided by the invention monitors the displacement of two gray-scale cards through two photoelectric sensors respectively. The accuracy of position control and adjustment is improved by taking the vector sum of the voltage signals output by two photoelectric sensors as the basis of position control of moving coil.

【技术实现步骤摘要】
试验设备、中心零位偏移控制装置及控制方法
本专利技术特别涉及一种试验设备、中心零位偏移控制装置及控制方法，属于电动振动试验设备

技术介绍
电动振动台是振动试验设备中最为常见的一种，其一般主要由磁缸、励磁线圈、动圈以及连接磁缸及动圈的悬挂系统等几部分组成；其中，动圈主要由工作台面及绕制在工作台面骨架上的驱动线圈构成。随着对产品安全性和可靠性要求的提高(尤其是航天产品)，作为可靠性试验关键设备的振动试验系统的发展显得越来越重要。振动台运动部件中心零位控制系统是振动试验系统的一个重要部件，它是为了让振动台运动部件维持在平衡位置振动而设计的。中心零位控制系统对于振动台运动部件来说是必不可少的，它可以保证振动台不受振动频率、气囊、风机或其他外界因素影响而导致振动台中心偏移。在振动试验中，振动台运动部件中心零位偏移，会降低动圈有效行程可导致振动设备试验不能在额定状态运行；或在极度严重的情况下可能会导致设备的损坏。目前，振动台运动部件中心零位一般是利用电涡流位移传感器将运动信号转换成电信号，经运算放大器后输出与振动台运动部件位置相关的电压信号，以此来驱动相应的执行机构实现自动对中。该系统存在抗干扰能力差，例如容易受交变磁场的影响，对动圈导向要求较高，动态范围小，成本大等，对运动部件中心零位控制发生误动作等缺点。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种试验设备、中心零位偏移控制装置及控制方法，以克服现有技术的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种中心零位偏移控制装置，包括第一灰度传感组件和第二灰度传感组件，所述第一灰度传感组件包括第一灰度卡及相配合的第一光电传感器，所述第二灰度传感组件包括第二灰度卡及相配合的第二光电传感器，第一灰度卡与第二灰度卡的组合以及第一光电传感器与第二光电传感器的组合中的任一者与振动发生设备的运动部件连接，另一者与振动发生设备的台体连接，所述第一光电传感器、第二光电传感器还均与振动发生设备的控制单元连接，所述第一灰度卡、第二灰度卡分别具有第一传感面、第二传感面，所述第一传感面、第二传感面分别与第一光电传感器、第二光电传感器相对设置，所述第一传感面、第二传感面沿振动发生设备的轴向形成有多种灰度，所述第一传感面、第二传感面的灰度变化方向相反，在所述运动部件沿轴向运动且保持在中心位置时，所述第一光电传感器采集到的第一传感面的灰度值X1逐渐增大，而所述第二光电传感器采集到的第一传感面的灰度值X2逐渐减小，且X1的增大幅度与X2的减小幅度相等。进一步的，所述第一灰度传感组件、第二灰度传感组件分别设置在振动发生设备的运动部件的相背对的两侧；或者，所述第一灰度传感组件、第二灰度传感组件均设置在振动发生设备的运动部件的一侧。进一步的，所述第一灰度卡、第二灰度卡与振动发生设备的运动部件固定连接，第一光电传感器、第二光电传感器与振动发生设备的台体固定连接。进一步的，沿所述运动部件的运动方向，所述第一传感面的颜色由白色渐变为黑色，第二传感面的颜色由黑色渐变为白色。本专利技术实施例还提供了一种试验设备，其包括：振动发生设备，其包括运动部件及台体；以及所述的中心零位偏移控制装置；其中，所述中心零位偏移控制装置内的第一光电传感器、第二光电传感器分别经位移检测电路与调节器连接，所述调节器经功率放大器与振动发生设备的控制单元连接，所述调节器、功率放大器还与信号发生器或控制器连接。本专利技术实施例还提供了一种中心零位控制方法，其包括：设置第一灰度传感组件和第二灰度传感组件，所述第一灰度传感组件包括第一灰度卡及相配合的第一光电传感器，所述第二灰度传感组件包括第二灰度卡及相配合的第二光电传感器，所述第一灰度卡、第二灰度卡分别具有第一传感面、第二传感面，所述第一传感面、第二传感面分别与第一光电传感器、第二光电传感器相对设置，所述第一传感面、第二传感面沿振动发生设备的轴向形成有多种灰度；将所述第一灰度卡与第二灰度卡的组合以及第一光电传感器与第二光电传感器的组合中的任一者与振动发生设备的运动部件连接，另一者与振动发生设备的台体连接，使所述第一传感面、第二传感面的灰度变化方向相反，在所述运动部件沿轴向运动且保持在中心位置时，所述第一光电传感器采集到的第一传感面的灰度值X1逐渐增大，而所述第二光电传感器采集到的第一传感面的灰度值X2逐渐减小，且X1的增大幅度与X2的减小幅度相等；将所述第一光电传感器、第二光电传感器均与振动发生设备的控制单元连接，并启动所述振动发生设备，使所述运动部件沿轴向运动，同时监测X1的增大幅度与X2的减小幅度是否相等，若是，则认为所述运动部件保持在中心位置，若否，则调整所述运动部件的位置至中心位置。进一步的，所述第一灰度传感组件、第二灰度传感组件分别设置在振动发生设备的运动部件的相背对的两侧；或者，所述第一灰度传感组件、第二灰度传感组件均设置在振动发生设备的运动部件的一侧。进一步的，所述第一灰度卡、第二灰度卡与振动发生设备的运动部件固定连接，第一光电传感器、第二光电传感器与振动发生设备的台体固定连接。进一步的，沿所述运动部件的运动方向，所述第一传感面的颜色由白色渐变为黑色，第二传感面的颜色由黑色渐变为白色。进一步的，所述第一光电传感器、第二光电传感器分别经位移检测电路与调节器连接，所述调节器经功率放大器与振动发生设备的控制单元连接，所述调节器、功率放大器还与信号发生器或控制器连接。与现有技术相比，本专利技术提供的中心零位偏移控制装置，结构简单，采用光电传感器采集灰度卡的灰度值变化量作为判断运动部件中心位置是否偏移的依据，不会受交变磁场的影响；且经由两个光电传感器分别对两个灰度卡进行监测，以两个光电传感器输出的电压信号的矢量和作为动圈位置控制的依据，提高了位置控制和调节的准确性，避免了由于振动台运动部件磨损、偏载等因素造成的位移信号错误等问题。附图说明图1是本专利技术一典型实施案例中一种试验设备的结构示意图；图2是本专利技术实施例1中一种中心零位偏移控制装置的结构示意图；图3是本专利技术实施例1中一种检测电路的原理结构示意图；图4是本专利技术实施例1中检测电路的原理结构示意图。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本专利技术实施例提供了一种中心零位偏移控制装置，包括第一灰度传感组件和第二灰度传感组件，所述第一灰度传感组件包括第一灰度卡及相配合的第一光电传感器，所述第二灰度传感组件包括第二灰度卡及相配合的第二光电传感器，第一灰度卡与第二灰度卡的组合以及第一光电传感器与第二光电传感器的组合中的任一者与振动发生设备的运动部件连接，另一者与振动发生设备的台体连接，所述第一光电传感器、第二光电传感器还均与振动发生设备的控制单元连接，所述第一灰度卡、第二灰度卡分别具有第一传感面、第二传感面，所述第一传感面、第二传感面分别与第一光电传感器、第二光电传感器相对设置，所述第一传感面、第二传感面沿振动发生设备的轴向形成有多种灰度，所述第一传感面、第二传感面的灰度变化方向相反，在所述运动部件沿轴向运动且保持在中心位置时，所述第一光电传感器采集到的第一传感面的灰度值X1逐渐增大，而所述第二光电传感器采集到的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中心零位偏移控制装置，其特征在于包括第一灰度传感组件和第二灰度传感组件，所述第一灰度传感组件包括第一灰度卡及相配合的第一光电传感器，所述第二灰度传感组件包括第二灰度卡及相配合的第二光电传感器，第一灰度卡与第二灰度卡的组合以及第一光电传感器与第二光电传感器的组合中的任一者与振动发生设备的运动部件连接，另一者与振动发生设备的台体连接，所述第一光电传感器、第二光电传感器还均与振动发生设备的控制单元连接，所述第一灰度卡、第二灰度卡分别具有第一传感面、第二传感面，所述第一传感面、第二传感面分别与第一光电传感器、第二光电传感器相对设置，所述第一传感面、第二传感面沿振动发生设备的轴向形成有多种灰度，所述第一传感面、第二传感面的灰度变化方向相反，在所述运动部件沿轴向运动且保持在中心位置时，所述第一光电传感器采集到的第一传感面的灰度值X1逐渐增大，而所述第二光电传感器采集到的第一传感面的灰度值X2逐渐减小，且X1的增大幅度与X2的减小幅度相等。

【技术特征摘要】
1.一种中心零位偏移控制装置，其特征在于包括第一灰度传感组件和第二灰度传感组件，所述第一灰度传感组件包括第一灰度卡及相配合的第一光电传感器，所述第二灰度传感组件包括第二灰度卡及相配合的第二光电传感器，第一灰度卡与第二灰度卡的组合以及第一光电传感器与第二光电传感器的组合中的任一者与振动发生设备的运动部件连接，另一者与振动发生设备的台体连接，所述第一光电传感器、第二光电传感器还均与振动发生设备的控制单元连接，所述第一灰度卡、第二灰度卡分别具有第一传感面、第二传感面，所述第一传感面、第二传感面分别与第一光电传感器、第二光电传感器相对设置，所述第一传感面、第二传感面沿振动发生设备的轴向形成有多种灰度，所述第一传感面、第二传感面的灰度变化方向相反，在所述运动部件沿轴向运动且保持在中心位置时，所述第一光电传感器采集到的第一传感面的灰度值X1逐渐增大，而所述第二光电传感器采集到的第一传感面的灰度值X2逐渐减小，且X1的增大幅度与X2的减小幅度相等。2.根据权利要求1所述的中心零位偏移控制装置，其特征在于：所述第一灰度传感组件、第二灰度传感组件分别设置在振动发生设备的运动部件的相背对的两侧；或者，所述第一灰度传感组件、第二灰度传感组件均设置在振动发生设备的运动部件的一侧。3.根据权利要求1所述的中心零位偏移控制装置，其特征在于：所述第一灰度卡、第二灰度卡与振动发生设备的运动部件固定连接，第一光电传感器、第二光电传感器与振动发生设备的台体固定连接。4.根据权利要求1所述的中心零位偏移控制装置，其特征在于：沿所述运动部件的运动方向，所述第一传感面的颜色由白色渐变为黑色，第二传感面的颜色由黑色渐变为白色。5.一种试验设备，其特征在于包括：振动发生设备，其包括运动部件及台体；以及权利要求1-4中任一项所述的中心零位偏移控制装置；其中，所述中心零位偏移控制装置内的第一光电传感器、第二光电传感器分别经位移检测电路与调节器连接，所述调节器经功率放大器与振动发生设备的控制单元连接，所述调节器、功率放大器还与信号发生器或控制器连接。6.一种中心零位控制方法，其特征在于包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊，李一鹏，陈蜀光，
申请(专利权)人：脉创测控装备科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32