本发明专利技术提供了一种宽速域激光测速及校准试验装置与方法，所述装置包括总控制台、控制单元、驱动单元、动力源、编码器、转盘光栅板、激光发射器、激光接收器和信号处理单元。应用本发明专利技术的技术方案，通过改变总控制台向控制单元发送的指令转速信号来实现快速的对激光传感器进行宽速度范围下的传感器性能测试。本发明专利技术可以对多个激光测速装置进行快速批量测试筛选，提高生产和测试效率。提高生产和测试效率。提高生产和测试效率。
【技术实现步骤摘要】
一种宽速域激光测速及校准试验装置与方法
[0001]本专利技术涉及激光测速
，尤其涉及一种宽速域激光测速及校准试验装置与方法。
技术介绍
[0002]对射式激光测速试验装置，采用激光发射传感器和激光接收传感器经过光栅板对射，通过判断透过激光的有无以及变化的快慢，计算光栅板的运动速度。对射式激光测速结构简单，响应速度快，但程序复杂，且存在背景杂波的问题，导致测速结果不准确。
[0003]现有的对射式激光测速试验装置，多用于直线电机或高速直线电机进行运动速度和位置的测量，无法快速的对激光传感器进行宽速度范围下的传感器性能测试，也无法验证测速结果的准确性。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供了一种宽速域激光测速及校准试验装置与方法，能够解决现有的对射式激光测速试验装置无法快速的对激光传感器进行宽速度范围下的传感器性能测试的技术问题，还能够解决现有的对射式激光测速试验装置无法验证并校准测速结果准确性的技术问题。
[0005]本专利技术的一方面，提供了一种宽速域激光测速及校准试验装置，所述装置包括总控制台、控制单元、驱动单元、动力源、编码器、转盘光栅板、激光发射器、激光接收器和信号处理单元，
[0006]所述动力源、所述编码器和所述转盘光栅板同轴设置，且所述转盘光栅板和所述编码器均设置于所述动力源的轴上，所述转盘光栅板沿周向设置有多个等间隔的光栅栅格，所述激光发射器和所述激光接收器分别设置于所述转盘光栅板的两侧，所述激光发射器用于发射激光；
[0007]所述总控制台用于向所述控制单元发送指令转速信号，以及向所述激光发射器发送激光发射信号，所述激光发射信号包括激光的发射时刻和发射频率；
[0008]所述控制单元用于根据接收的指令转速信号控制驱动单元驱动动力源运动；
[0009]所述编码器用于获取所述动力源的实际转速信号和位置信号，并将所述实际转速信号和位置信号发送至所述控制单元；
[0010]所述控制单元还用于根据接收的指令转速信号、实际转速信号和位置信号，获取交流电流驱动信号，并根据所述交流电流驱动信号控制所述驱动单元调整所述动力源的转速；
[0011]所述激光发射器用于根据所述激光发射信号发射激光，所发射的激光穿过所述光栅栅格被所述激光接收器接收；
[0012]所述激光接收器用于将接收的激光转换为光信号，并输出至所述信号处理单元；
[0013]所述信号处理单元用于对所述光信号进行处理得到测试转速信号。
[0014]优选的，所述信号处理单元还用于将所述测试转速信号发送至所述总控制台；
[0015]所述控制单元还用于将接收的实际转速信号反馈至所述总控制台；
[0016]所述总控制台还用于根据所述实际转速信号对所述测试转速信号进行验证，并将验证结果反馈给所述信号处理单元；
[0017]所述信号处理单元还用于在所述验证结果为所述测试转速信号不准确的情况下对所述测试转速信号进行校准。
[0018]优选的，所述装置还包括用于包围所述转盘光栅板的防护装置，所述防护装置设有与所述光栅栅格一一对应的通孔。
[0019]优选的，所述动力源为旋转交流同步电机、旋转交流异步电机或旋转直流电机，所述驱动单元为与所述动力源相对应的变流器。
[0020]优选的，所述激光发射器和所述激光接收器均为多个，对应于所述光栅栅格的位置设置，每一个所述激光发射器或每一个所述激光接收器的下侧设置有支撑架。
[0021]本专利技术的另一方面，提供了一种宽速域激光测速及校准方法，所述方法包括：
[0022]总控制台向控制单元发送指令转速信号，以及向激光发射器发送激光发射信号，激光发射信号包括激光的发射时刻和发射频率；
[0023]控制单元根据接收的指令转速信号控制驱动单元驱动动力源运动；
[0024]编码器获取动力源的实际转速信号和位置信号，并将实际转速信号和位置信号发送至控制单元；
[0025]控制单元根据接收的指令转速信号、实际转速信号和位置信号，获取交流电流驱动信号，并根据交流电流驱动信号控制驱动单元调整动力源的转速；
[0026]激光发射器根据激光发射信号发射激光，所发射的激光穿过转盘光栅板沿周向设置的等间隔光栅栅格被激光接收器接收；
[0027]激光接收器将接收的激光转换为光信号，并输出至信号处理单元；
[0028]信号处理单元对光信号进行处理得到测试转速信号。
[0029]优选的，所述方法还包括：
[0030]信号处理单元将测试转速信号发送至总控制台；
[0031]控制单元将接收的实际转速信号反馈至总控制台；
[0032]总控制台根据实际转速信号对测试转速信号进行验证，并将验证结果反馈给信号处理单元；
[0033]若验证结果为测试转速信号不准确，则信号处理单元对测试转速信号进行校准。
[0034]优选的，总控制台根据实际转速信号对测试转速信号进行验证包括：
[0035]若则验证测试转速信号准确；
[0036]若则验证测试转速信号不准确；
[0037]式中，n1为测试转速信号，n2为实际转速信号，n0为预设测试误差；
[0038]信号处理单元对测试转速信号进行校准包括：用所述实际转速信号代替所述测试
转速信号。
[0039]优选的，控制单元根据接收的指令转速信号、实际转速信号和位置信号，获取交流电流驱动信号包括：
[0040]控制单元将位置信号转化为电角度信号；
[0041]控制单元将实际转速信号和指令转速信号转化为电流幅值信号；
[0042]控制单元根据电角度信号和电流幅值信号，获取交流电流驱动信号。
[0043]优选的，信号处理单元对光信号进行处理得到测试转速信号包括：
[0044]信号处理单元将接收的光信号转化为激光测速脉冲信号；
[0045]信号处理单元对激光测速脉冲信号进行滤波，得到速度脉冲信号；
[0046]信号处理单元根据速度脉冲信号，得到相邻两脉冲之间时间间隔；
[0047]信号处理单元根据相邻两脉冲之间时间间隔和光栅板两个相邻光栅栅格之间的距离，得到转盘光栅板的光栅栅格处的线速度；
[0048]信号处理单元根据转盘光栅板的光栅栅格处的线速度，得到测试转速信号。
[0049]应用本专利技术的技术方案，通过改变总控制台向控制单元发送的指令转速信号来实现快速的对激光传感器进行宽速度范围下的传感器性能测试。本专利技术可以对多个激光测速装置进行快速批量测试筛选，提高生产和测试效率。
附图说明
[0050]所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0051本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种宽速域激光测速及校准试验装置，其特征在于，所述装置包括总控制台、控制单元、驱动单元、动力源、编码器、转盘光栅板、激光发射器、激光接收器和信号处理单元，所述动力源、所述编码器和所述转盘光栅板同轴设置，且所述转盘光栅板和所述编码器均设置于所述动力源的轴上，所述转盘光栅板沿周向设置有多个等间隔的光栅栅格，所述激光发射器和所述激光接收器分别设置于所述转盘光栅板的两侧，所述激光发射器用于发射激光；所述总控制台用于向所述控制单元发送指令转速信号，以及向所述激光发射器发送激光发射信号，所述激光发射信号包括激光的发射时刻和发射频率；所述控制单元用于根据接收的指令转速信号控制驱动单元驱动动力源运动；所述编码器用于获取所述动力源的实际转速信号和位置信号，并将所述实际转速信号和位置信号发送至所述控制单元；所述控制单元还用于根据接收的指令转速信号、实际转速信号和位置信号，获取交流电流驱动信号，并根据所述交流电流驱动信号控制所述驱动单元调整所述动力源的转速；所述激光发射器用于根据所述激光发射信号发射激光，所发射的激光穿过所述光栅栅格被所述激光接收器接收；所述激光接收器用于将接收的激光转换为光信号，并输出至所述信号处理单元；所述信号处理单元用于对所述光信号进行处理得到测试转速信号。2.根据权利要求1所述的一种宽速域激光测速及校准试验装置，其特征在于，所述信号处理单元还用于将所述测试转速信号发送至所述总控制台；所述控制单元还用于将接收的实际转速信号反馈至所述总控制台；所述总控制台还用于根据所述实际转速信号对所述测试转速信号进行验证，并将验证结果反馈给所述信号处理单元；所述信号处理单元还用于在所述验证结果为所述测试转速信号不准确的情况下，对所述测试转速信号进行校准。3.根据权利要求1或2所述的一种宽速域激光测速及校准试验装置，其特征在于，所述装置还包括用于包围所述转盘光栅板的防护装置，所述防护装置设有与所述光栅栅格一一对应的通孔。4.根据权利要求1或2所述的一种宽速域激光测速及校准试验装置，其特征在于，所述动力源为旋转交流同步电机、旋转交流异步电机或旋转直流电机，所述驱动单元为与所述动力源相对应的变流器。5.根据权利要求1或2所述的一种宽速域激光测速及校准试验装置，其特征在于，所述激光发射器和所述激光接收器均为多个，对应于所述光栅栅格的位置设置，每一个所述激光发射器或每一个所述激光接收器的下侧设置有支撑架。6.一种宽速域激光测速及校准方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张艳清，马逊，蔡华，郭永勇，季旭，杨光，陈松，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。