一种限位开关的功能测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及的一种限位开关的功能测试系统，它包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括单片机控制器、光耦隔离元件、滑台、步进电机、轴向测试靶标、径向测试靶标和电源模块，均设置在操作平台上；软件部分包括上位机测试软件；所述将单片机控制器与上位机相连实现串口通讯；所述单片机控制器通过光耦隔离元件连接步进电机，步进电机还与滑台连接，滑台轴向右端设置轴向测试靶标，轴向测试靶标的右侧设有轴向支架，滑台径向一侧设有径向测试靶标，径向测试靶标的一侧设置径向支架，轴向支架和径向支架用于设置限位开关。本实用新型专利技术对测试靶标进行了精确的位置控制，准确度高；精确计算出限位开关的动作和释放距离，提高了效率。

【技术实现步骤摘要】
一种限位开关的功能测试系统
本技术涉及开关测试
，尤其涉及一种限位开关的功能测试系统。
技术介绍
大型先进压水堆核电站国家科技重大专项是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》确定的16个国家科技重大专项之一。核级阀门是核电站的关键设备，依托于重大专项“十二五”课题，目前部分重要的核级阀门已经完成或正在进行自主化研制，将为CAP1400的建设提供有力支撑，而1E级限位开关为核级阀门不可或缺的关键配套电气控制附件，在役或开工建设的国内核电项目所采用的1E级限位开关均长期依赖进口。未来CAP1400将会成为我国核电高速发展的主力堆型，而1E级限位开关作为核电机组中的重要电气附件，使用数量大，约220只/机组，预期的市场容量较大，将取得良好的经济效益。现有的限位开关测试装置使用可移动滑台，将测试靶标安装在滑台上，把限位开关固定在支架上，通过移动测试靶标靠近限位开关，当限位开关发生触点动作即常开触点转变为常闭触点的瞬间，固定滑台位置，使用游标卡尺测量记录测试靶标与限位开关之间的距离，作为此限位开关的动作距离；此时将测试靶标远离限位开关，当限位开关再次动作即释放常开触点的瞬间，固定滑台位置，测量记录测试靶标与限位开关之间的距离，作为此限位开关的释放距离。然而，此类测试装置测试效率不高且无法保证限位开关动作或释放瞬间的精确位置，从而导致测量动作距离与释放距离时产生误差。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种限位开关的功能测试系统，采用单片机控制步进电机实现滑台精确的位置控制，将限位开关动作或释放时发出的开关信号传输到单片机中，通过上位机精确计算出此限位开关的动作距离与释放距离，本技术测量误差小、动作可靠、延时小。本技术的目的是这样实现的：一种限位开关的功能测试系统，它包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括单片机控制器、光耦隔离元件、滑台、步进电机、轴向测试靶标、径向测试靶标和电源模块，均设置在操作平台上；软件部分包括上位机测试软件；所述将单片机控制器与上位机相连实现串口通讯；所述单片机控制器通过光耦隔离元件连接步进电机驱动器，步进电机驱动器连接步进电机，步进电机还与滑台连接，将单片机控制器输出的电平信号转换成电压实现对步进电机的控制，从而实现对滑台移动的控制；所述滑台的轴向右端设置轴向测试靶标，轴向测试靶标的右侧设有轴向支架，轴向支架用于设置限位开关；所述滑台的径向一侧设有径向测试靶标，径向测试靶标的一侧设置径向支架，径向支架用于设置限位开关；所述限位开关还连接有电源模块；所述限位开关发出的电压通过光耦隔离元件转换成电平信号，单片机控制器接收此电平信号。进一步地，轴向测试靶标和轴向支架上的限位开关设置在同一高度，径向测试靶标和径向支架上的限位开关设置在同一高度，以保证滑台移动时限位开关能产生触点动作。进一步地，所述滑台的左端设有一个百分表，确保滑台能精确返回起始点。进一步地，所述操作平台上还设有接线端子。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术在单片机控制测试靶标移动中，限位开关触点动作产生的开关信号做出处理，测量获得出此限位开关动作时与测试靶标的距离，以及限位开关释放时与测试靶标的距离，也可对限位开关与测试靶标之间的相对安装位置，进而通过上位机实现计算轴向和径向的距离。本技术对位置计算准确、信号传输延时小、传动可靠性高、测试效率高，对于一种限位开关功能检验具有有效测试，精确测量限位开关的动作与释放的距离。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的系统原理示意图。其中：单片机控制器1、光耦隔离元件2、滑台3、步进电机4、步进电机驱动器5、百分表6、轴向测试靶标7、轴向支架8、径向测试靶标9、径向支架10、限位开关11、接线端子12、电源模块13。具体实施方式为更好地理解本专利技术的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本专利技术的技术方案的具体实施态样，其仅为本专利技术技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。实施例1：参见图1，本技术涉及的一种限位开关的功能测试系统，它包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括单片机控制器1、光耦隔离元件2、滑台3、步进电机4、轴向测试靶标7、径向测试靶标9和电源模块13，均设置在操作平台上，操作平台上还设有接线端子12；软件部分包括上位机测试软件。所述单片机控制器1通过光耦隔离元件2连接步进电机驱动器5，步进电机驱动器5连接步进电机4，步进电机4还与滑台3连接，将单片机控制器1输出的电平信号转换成电压实现对步进电机的控制，从而实现对滑台3移动的控制；所述将单片机控制器1与上位机相连实现串口通讯，以实现对步进电机4的控制和测量精确的动作、释放距离；所述滑台3的轴向右端设置轴向测试靶标7，轴向测试靶标7的右侧设有轴向支架8，轴向支架8用于设置限位开关11；所述滑台3的径向一侧设有径向测试靶标9，径向测试靶标9的一侧设置径向支架10，径向支架10用于设置限位开关11；轴向测试靶标7和轴向支架8上的限位开关11设置在同一高度，径向测试靶标9和径向支架10上的限位开关11设置在同一高度，以保证滑台3移动时限位开关11能产生触点动作。所述滑台3的左端设有一个百分表6，确保滑台3能精确返回起始点。所述限位开关11还连接有外部的电源模块13，所述限位开关11通过光耦隔离元件2将信号传输给单片机控制器1，限位开关11发出的电压通过光耦隔离元件2转换成电平信号，单片机控制器1接收此电平信号。单片机控制器1用于输出信号控制步进电机驱动的使能端、正反转以及步进电机驱动器的脉冲端控制其转速，接收限位开关11的开关信号，向计算机发出限位开关11的动作距离与释放距离；光耦隔离元件2用于将单片机输出的电平信号转换成电压，从而使单片机控制步进电机驱动；光耦隔离元件2在单片机与步进电机驱动器之间进行隔离，转换步进电机驱动器和单片机控制器之间的电压与电平信号，转换接近开关触点和单片机控制器之间的电压与电平信号；步进电机4用于移动滑台3，将滑台3上安装的测试靶标靠近、远离限位开关11；百分表6用于确定滑台3移动的起始位置，校准测试靶标的初始动作位置，减小测量接近开关动作距离和释放距离的误差；电源模块13电源模块采用隔离电源模块为功能测试系统内各功能电路提供工作电源，保证各元器件正常工作；上位机测试软件用于对测试靶标移动方向进行控制，采用串口通信控制步进电机动作并能精确测量计算限位开关11的动作距离和释放距离。工作原理：参见图2，将单片机与上位机相连实现串口通讯，以实现对步进电机的控制和测量精确的动作、释放距离；将单片机与步进电机相连实现控制步进电机\滑台移动，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限位开关的功能测试系统，其特征在于：它包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括单片机控制器（1）、光耦隔离元件（2）、滑台（3）、步进电机（4）、轴向测试靶标（7）、径向测试靶标（9）和电源模块（13），均设置在操作平台上；软件部分包括上位机测试软件；将所述单片机控制器（1）与上位机相连实现串口通讯；所述单片机控制器（1）通过光耦隔离元件（2）连接步进电机驱动器（5），步进电机驱动器（5）连接步进电机（4），步进电机（4）还与滑台（3）连接，所述滑台（3）的轴向右端设置轴向测试靶标（7），轴向测试靶标（7）的右侧设有轴向支架（8），轴向支架（8）用于设置限位开关（11）；所述滑台（3）的径向一侧设有径向测试靶标（9），径向测试靶标（9）的一侧设置径向支架（10），径向支架（10）用于设置限位开关（11）；所述限位开关（11）还连接有电源模块（13），所述限位开关（11）发出的电压通过光耦隔离元件（2）转换成电平信号，单片机控制器（1）接收此电平信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种限位开关的功能测试系统，其特征在于：它包括硬件部分和软件部分，硬件部分包括单片机控制器（1）、光耦隔离元件（2）、滑台（3）、步进电机（4）、轴向测试靶标（7）、径向测试靶标（9）和电源模块（13），均设置在操作平台上；软件部分包括上位机测试软件；将所述单片机控制器（1）与上位机相连实现串口通讯；所述单片机控制器（1）通过光耦隔离元件（2）连接步进电机驱动器（5），步进电机驱动器（5）连接步进电机（4），步进电机（4）还与滑台（3）连接，所述滑台（3）的轴向右端设置轴向测试靶标（7），轴向测试靶标（7）的右侧设有轴向支架（8），轴向支架（8）用于设置限位开关（11）；所述滑台（3）的径向一侧设有径向测试靶标（9），径向测试靶标（9）的一侧设置径向支架（10），径向支架（10）用于设置限位开关（11）；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张恒镭，陈峰，刘桂兴，王旭，陶宇杰，姚旭栋，费晓瑜，黄彪，
申请(专利权)人：江苏利核仪控技术有限公司，上海核工程研究设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32