The invention discloses a hand-held portable servo valve tester, which comprises a hand-held shell, a servo valve connector, a power supply module, an instruction signal generator, a spool test module, a signal acquisition and display module, a servo valve connector port enabling module, a servo valve connector output power switching module and a working status indicator module. The portable servo valve tester provided by the invention can provide power supply and input signal for the servo valve. Small size, handheld, portable and easy to operate, high efficiency DC/DC conversion, high precision, multi-range and high stability of current or voltage output through multi-stage closed-loop control circuit, free I/V switching, can provide a variety of power supply signals and command signals for the tested servo valve, the output power of the tester is large, debugging and maintenance is simple, and has strong versatility. It can realize various performance and fault testing of the tested servo valve, and the testing efficiency is greatly improved.
【技术实现步骤摘要】
一种手持式便携伺服阀测试仪及测试方法
本专利技术属于测试仪表
，公开了一种便携式伺服阀测试仪及测试方法，可为伺服阀提供多种电源和输入信号，以及通过监测阀芯输出信号来确定阀芯的运动位置。
技术介绍
在现代航天航空、船舶、冶金、化工等领域，电液伺服控制系统应用广泛，电液伺服阀作为电液伺服系统的核心器件，与机械动作系统和电气控制系统紧密相连，其质量直接影响到整个电液伺服系统的控制精度，因此它的测试与维修工作显得尤为重要。目前的测试仪主要是定制的，对特定型号的伺服阀能够测试，其测试硬件采用“传感器+数据采集卡+工控机+电控器”的控制系统，体积相对较大，移动不够便捷，不能满足各种不同型号和不同功能的伺服阀的测试要求。专利号CN201710468329.4的一种手持式便携伺服阀测试仪及测试方法提供的一种伺服阀测试仪，能够方便移动，并满足多种型号的伺服阀的测试要求，但该伺服阀测试仪输出电流最大为250mA，不能满足大功率伺服阀的测试要求，如德国施耐德的伺服阀主要为直动式结构，驱动电流一般为300mA；且通过伺服阀连接器测试的方法只能针对特定的伺服阀进行测试,通用性不强。专...
【技术保护点】
1.一种手持式便携伺服阀测试仪，其特征在于：包括手持式外壳(9)、设置在所述手持式外壳(9)上的伺服阀连接器(1)以及设置在所述手持式外壳(9)中的电源模块(6)、指令信号发生器(5)、阀芯测试模块(2)、信号采集显示模块(3)、伺服阀连接器端口使能模块(8)、伺服阀连接器输出电源切换模块(7)以及工作状态指示模块(4)；所述阀芯测试模块(2)中设有包括第一阀芯测试模块(2‑1)和第二阀芯测试模块(2‑2)，所述第一阀芯测试模块(2‑1)包括C、D、E、F、PE、24V/2A、GND、+15V和‑15V多个分立的测试插孔，所述第二阀芯测试模块(2‑2)包括+5V、GND、I...
【技术特征摘要】
1.一种手持式便携伺服阀测试仪，其特征在于：包括手持式外壳(9)、设置在所述手持式外壳(9)上的伺服阀连接器(1)以及设置在所述手持式外壳(9)中的电源模块(6)、指令信号发生器(5)、阀芯测试模块(2)、信号采集显示模块(3)、伺服阀连接器端口使能模块(8)、伺服阀连接器输出电源切换模块(7)以及工作状态指示模块(4)；所述阀芯测试模块(2)中设有包括第一阀芯测试模块(2-1)和第二阀芯测试模块(2-2)，所述第一阀芯测试模块(2-1)包括C、D、E、F、PE、24V/2A、GND、+15V和-15V多个分立的测试插孔，所述第二阀芯测试模块(2-2)包括+5V、GND、Ibatt和±10V多个分立的测试插孔，所述阀芯测试模块(2)的各个测试插孔以及所述伺服阀连接器(1)的各个连接端子分别与所述指令信号发生器(5)的相应端相连；所述指令信号发生器(5)包括信号输入输出模块(5-1)、信号处理模块(5-2)、恒流源模块(5-3)和信号切换模块(5-4)，所述信号处理模块(5-2)、所述恒流源模块(5-3)和所述信号切换模块(5-4)分别与所述信号输入输出模块(5-1)相连；所述电源模块(6)分别与所述指令信号发生器(5)、所述信号采集显示模块(3)、所述信号输入输出模块(5-1)、所述伺服阀连接器端口使能模块(8)、所述伺服阀连接器输出电源切换模块(7)以及所述工作状态指示模块(4)连接，且通过所述阀芯测试模块(2)和所述伺服阀连接器(1)为连接的被测伺服阀供电；所述手持式外壳(9)采用PA66塑料，主要由上盖和下底组成，所述上盖和下底结合处有密封凹槽，所述密封凹槽中放置有硅橡胶密封圈；所述信号切换模块(5-4)包括波段开关(5-4-1)和电位器(5-4-2)，能够切换的不同信号，所述波段开关(5-4-1)和所述电位器(5-4-2)的旋钮与所述上盖接触的位置设有橡胶垫圈；所述电源模块(6)包括依次连接的电池(6-2)、电池管理模块(6-3)、24V转±15V可调电源转换模块(6-1)和24V转+5V电源模块(6-4)；所述电池(6-2)为24V可充电锂电池组，所述电池管理模块(6-3)包括充电电路和过流保护电路；所述伺服阀连接器(1)包括A、B、C、D、E、F和PE七个引脚；所述伺服阀连接器端口使能模块(8)包括伺服阀连接器端口使能电路和使能指示电路，所述伺服阀连接器端口使能电路包括同步开关(8-1)和第三电阻(R03),所述同步开关(8-1)包括1至6端子，其中6端子空，所述同步开关(8-1)包括两档，第一档1端子和3端子通，同时4端子和6端子通，第二档1端子和2端子通，同时4端子和5端子通，所述使能指示电路包括第一电阻(R01)、第二电阻(R02)和第二LED指示灯(8-2)；所述伺服阀连接器输出电源切换模块(7)包括电源切换电路和电源切换指示电路，所述电源切换电路包括滑动开关(7-1)，所述电源切换指示电路包括第一LED指示灯(7-2)、第四电阻(R04)和第五电阻(R05)；所述滑动开关(7-1)包括1至16脚，其中3、7、10、14脚空，1脚和16脚接24V电源，2脚接所述伺服阀连接器(1)的A端口，4脚接+15V电源,5、9和13脚接地，6脚接所述伺服阀连接器(1)的B端口，8脚接-15V电源，11脚接所述伺服阀连接器(1)的C端口,12脚接所述同步开关(8-1)的1端子，15脚连接所述第三电阻(R03)的一端、所述第四电阻(R04)的一端和所述同步开关(8-1)的4端子，所述第三电阻(R03)的另一端接所述同步开关(8-1)的2端子，所述第四电阻(R04)的另一端同时连接所述第五电阻(R05)的一端和所述第一LED指示灯(7-2)的阳极，所述第五电阻(R05)的另一端和所述第一LED指示灯(7-2)的阴极接地，所述同步开关(8-1)的3端子接地，所述同步开关的5端子接所述第二电阻(R02)的一端，所述第二电阻(R02)的另一端连接所述第一电阻(R01)的一端和所述第二LED指示灯(8-2)的阳极，所述第一电阻(R01)的另一端和所述第二LED指示灯(8-2)的阴极接地；所述滑动开关(7-1)包括两档，第一档：2脚和1脚通、6脚和5脚通、11脚和12脚通、15脚和16脚通；第二档：2脚和4脚通、6脚和8脚通、11脚和9脚通、15脚和13脚通；所述工作状态指示模块(4)包括设置在所述手持式外壳(9)上的测试仪开关(4-1)、连接所述电源模块(6)的充电接口(4-3)、指示灯(4-2)以及连接所述指示灯(4-2)的大电流指示电路(4-4)、电池电压指示电路(4-5)和电流电压正负指示电路(4-6)，所述指示灯(4-2)包括第三LED指示灯(4-2-1)、第四LED指示灯(4-2-2)和第五LED指示灯(4-2-3)其中：所述大电流指示电路(4-4)包括第十三模拟运算放大器(U13)、第四十二电阻(R42)、第五十二电阻(R52)至第五十五电阻(R55)、第五十七电阻(R57)、第三二极管(D03)、第四二极管(D04)以及第十三电容(C13)，所述第十三模拟运算放大器(U13)的正向输入端通过所述第四十二电阻(R42)接地，所述第十三模拟运算放大器(U13)的反向输入端分别连接所述第五十五电阻(R55)的一端和所述第五十四电阻(R54)的一端，所述第五十五电阻(R55)的另一端接所述阀芯测试模块(2-2)的Ibatt测试插孔，所述第五十四电阻(R54)的另一端分别接所述第五十二电阻(R52)和所述第五十三电阻(R53)的一端，所述第五十二电阻(R52)的另一端接+15V电源，所述第五十三电阻(R53)的另一端接地，所述第十三模拟运算放大器(U13)的反向输入端还通过所述第十三电容(C13)连接自身输出端，所述第十三模拟运算放大器(U13)的输出端还依次经所述第三二极管(D03)的阴极、所述第三二极管(D03)的阳极、所述第四二极管(D04)的阳极和所述第四二极管(D04)的阴极连接所述第十三模拟运算放大器(C13)的反向输入端，所述第五十七电阻(R57)的一端连接所述第十三模拟运算放大器(C13)的输出端，所述第五十七电阻(R57)的另一端与所述第三LED指示灯(4-2-1)的阳极连接，所述第三LED指示灯(4-2-1)的另一端接地；所述电池电压指示电路(4-5)包括第八模拟运算放大器(U08)、第六电阻(R06)至第十一电阻(R11)、第二十一电阻(R21)、第五十一电阻(R51)、第一二极管(D01)、第二二极管(D02)以及第二电容(C02)，所述第八模拟运算放大器(U08)的正向输入端通过所述第二十一电阻(R21)接地，所述第八模拟运算放大器(U08)的反向输入端分别连接所述第六电阻(R06)的一端和所述第七电阻(R07)的一端，所述第六电阻(R06)的另一端分别接所述第八电阻(R08)的一端和所述第九电阻(R09)的一端，所述第八电阻(R08)的另一端接地，所述第九电阻(R09)的另一端接+24V电源，所述第七电阻(R07)的另一端分别接所述第十电阻(R10)的一端和所述第十一电阻(R11)的一端，所述第十电阻(R10)的另一端接-15V电源，所述第十一电阻(R11)的另一端接地，所述第八模拟运算放大器(U08)的输出端通过所述第二电容(C02)连接所述第八模拟运算放大器(U08)的反向输入端，所述第八模拟运算放大器(U08)的输出端还依次经所述第一二极管(D01)的阴极、所述第一二极管(D01)的阳极、所述第二二极管(D02)的阳极和所述第二二极管(D02)的阴极连接所述第八模拟运算放大器(U08)的反向输入端，所述第五十一电阻(R51)的一端连接所述第八模拟运算放大器(U08)的输出端，所述第五十一电阻(R51)的另一端与所述第四LED指示(4-2-2)的一端连接，所述第四LED指示(4-2-2)的另一端接地，所述第四LED指示(4-2-2)包括反向并联的两个LED指示灯；所述电流电压正负指示电路(4-6)包括第十六模拟运算放大器(U16)、第二十二电阻(R22)至第二十四电阻(R24)、第四十八电阻(R48)、第五十六电阻(R56)、第六十一电阻(R61)和第六十二电阻(R62)，所述第十六模拟运算放大器(U16)的正向输入端通过所述第二十四电阻(R24)接地，所述第十六模拟运算放大器(U16)的反向输入端通过所述第二十三电阻(R23)连接所述第十五模拟运算放大器(U15)的输出端，所述第十六模拟运算放大器(U16)的反向输入端还通过第二十二电阻(R22)与所述第十六模拟运算放大器(U16)的输出端连接，所述第十六模拟运算放大器(U16)的输出端还通过所述第五十六电阻(R56)与所述第五LED指示灯(4-2-3)的一端相连，所述第五LED指示灯(4-2-3)的另一端接地，所述第五LED指示灯(4-2-3)包括同向并联的两个LED指示灯，两LED指示灯分别与所述第六十一电阻(R61)和所述第六十二电阻(R62)并联,所述第五LED指示灯(4-2-3)还通过所述第四十八电阻(R48)与所述第十五模拟运算放大器(U15)的输出端相连；所述指令信号发生器(5)包括第一模拟运算放大器(U01)、第二模拟运算放大器(U02)、第三模拟运算放大器(U03)、第四模拟运算放大器(U04)、第五模拟运算放大器(U05)、第六模拟运算放大器(U06)、第九模拟运算放大器(U09)、第十模拟运算放大器(U10)、第十一模拟运算放大器(U11)、第十二模拟运算放大器(U12)、第十四模拟运算放大器(U14)、第十五模拟运算放大器(U15)和第十六模拟运算放大器(U16)以及第一波段开关(SW1-A)和第三波段开关(SW1-C)，所述第一波段开关(SW1-A)和所述第三波段开关(SW1-C)均包括四个档位，其中：所述第二模拟运算放大器(U02)与其周围电路以及所述第五模拟运算放大器(U05)与其周围电路组成所述信号输入输出模块(5-1)的指令信号输入电路部分，所述第二模拟运算放大器(U02)与其周围电路实现信号调零功能，具体所述第二模拟运算放大器(U02)的正向输入端连接第一变阻器(RP1)的电阻调节端，所述第一变阻器(RP1)的一端通过第三十三电阻(R33)连接至+15V电源，所述第一变阻器(RP1)的另一端通过第三十六电阻(R36)连接至-15V电源，所述第二模拟运算放大器(U02)的反向输入端连接其输出端，所述第二模拟运算放大器(U02)的输出端还通过第三十五电阻(R35)和第十八电阻(R18)与所述第五模拟运算放大器(U05)的输出端相连；所述第五模拟运算放大器(U05)与其周围电路能够实现产生内部指令信号和接收外部指令信号的功能，具体所述第五模拟运算放大器(U05)的正向输入端连接第六变阻器(RP6)的电阻调节端，所述第六变阻器(RP6)的一端通过第九十电阻(R90)连接至+15V电源，所述第六变阻器(RP6)的另一端通过第八十九电阻(R89)连接至-15V电源；所述第一模拟运算放大器(U01)、所述第三模拟运算放大器(U03)、所述第四模拟运算放大器(U04)、所述第六模拟运算放大器(U06)、所述第十四模拟运算放大器(U14)连同各自的周围电路共同组成所述信号处理模块(5-2)的主要电路部分，所述第一模拟运算放大器(U01)与其周围电路用于产生内部偏置电压，具体所述第一模拟运算放大器(U01)的正向输入端连接第十电容(C10)的一端和第二变阻器(RP2)的电阻调节端，所述第十电容(RP6)的另一端接地，所述第二变阻器(RP2)的一端通过第三十四电阻(R34)连接至+15V电源，所述第二变阻器(RP2)的另一端通过第三十七电阻(R37)连接至-15V电源，所述第一模拟运算放大器(U01)的反向输入端连接输出端，所述第一模拟运算放大器(U01)的输出端还通过第三十九电阻(R39)和第四十电阻(R40)与所述第四模拟运算放大器(U04)的输出端相连；所述第三模拟运算放大器(U03)、所述第四模拟运算放大器(U04)、所述第六模拟运算放大器(U06)、所述第十四模拟运算放大器(U14)与其周围电路用于信号的比例放大，具体所述第三模拟运算放大器(U03)的正向输入端通过第十六电阻(R16)接地，所述第三模拟运算放大器(U03)的反向输入端通过所述第十八电阻(R18)连接所述第五模拟运算放大器(U05)的输出端，通过所述第三十五电阻连接(R35)连接所述第二模拟运算放大器(U02)的输出端,通过第十七电阻(R17)和第四变阻器(RP4)连接自身输出端，所述第四变阻器(RP4)的电阻调节端连接所述第三模拟运算放大器(U03)的输出端；所述第四模拟运算放大器(U04)的正向输入端通过第十五电阻(R15)接地，所述第四模拟运算放大器(U04)的反向输入端通过第十四电阻(R14)连接所述第三模拟运算放大器(U03)的输出端,通过第十三电阻(R13)和第三变阻器(RP3)连接自身输出端，所述第三变阻器(RP3)的电阻调节端连接所述第四模拟运算放大器(U04)的输出端，所述第六模拟运算放大器(U06)的反向输入端通过所述第四十电阻(R40)连接所述第四模拟运算放大器(U04)的输出端，通过所述第三十九电阻(R39)连接所述第一模拟运算放大器(U01)的输出端，所述第六模拟运算放大器(U06)的正向输入端通过第三十八电阻(R38)接地，所述第六模拟运算放大器(U06)的反向输入端还通过第四十一电阻(R41)连接自身输出端，所述第十四模拟运算放大器(U14)的反向输入端通过第五十八电阻(R58)连接所述第三模拟运算放大器(U03)的输出端，通过第四十四电阻(R44)与自身输出端相连，所述第十四模拟运算放大器(U14)的正向输入端通过第四十三电阻(R43)接地；所述第九模拟运算放大器(U09)、所述第十模拟运算放大器(U10)、所述第十一模拟运算放大器(U11)、所述第十二模拟运算放大器放大器(U12)、所述第十五模拟运算放大器(U15)连同其各自的周围电路以及所述第一波段开关(SW1-A)共同组成所述恒流模块的主要电路,实现通过PI控制产生稳定的电流输出信号的功能，具体：所述第一波段开关(SW1-A)的2档位端连接所述第六模拟运算放大器(U06)的输出端，所述第一波段开关(SW1-A)的3和4档位端连接所述第三模拟运算放大器(U03)的输出端，所述第一波段开关的(SW1-A)的1档位端口空；所述第一波段开关(SW1-A)的档位选择端连接第十四电容(C14)和第四十七电阻(R47)的一端，所述第十四电容(C14)和所述第四十七电阻(R47)的另一端接地，且所述第一波段开关(SW1-A)的档位选择端通过第五十电阻(R50)与所述第九模拟运算放大器(U09)的反向输入端相连，所述第九模拟运算放大器(U09)的反向输入端还通过第十五电容(C50)与自身的输出端相连，所述第九模拟运算放大器(U09)的反向输入端还通过第四十九电阻(R49)与所述第十五模拟运算放大器(U15)的输出端相连，所述第九模拟运算放大器(U09)的正向输入端接地，所述第十五模拟运算放大器(U15)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚坤杉，王直，丁建军，王益山，束秋霞，马金科，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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