一种骑行台的高精密测试系统技术方案

本发明专利技术提供了一种骑行台的高精密测试系统,包括上位机、伺服控制器、伺服电机、扭矩传感器、测试基座、数据采集模块和电流控制板；扭矩传感器用于获取实际的转速和扭矩数据，数据采集模块分别与上位机和扭矩传感器相连，用于将获取的实际转速和扭矩数据并发送给上位机；阻尼轮安装于测试基座上并可在伺服电机的带动下进行转动，测试基座上安装有可间隙调节的电磁铁芯；电流控制板分别与上位机和电磁铁芯的线圈相连，用于接收上位机的控制指令并对线圈输出相应的电流，还用于采集电磁铁芯线圈的实际电流并发送给上位机。本测试系统的转速、扭矩和测试电流均可以通过上位机和数据采集装置实现闭环控制，并减小了机械损和数据波动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
一种骑行台的高精密测试系统


[0001]本专利技术属于骑行台测试的
，尤其涉及一种骑行台的高精密测试系统。

技术介绍

[0002]现有的骑行台的测试台结构复杂，一般结构如图1所示，电机—减速机—联轴器—扭矩传感器—联轴器—带座轴承
‑
皮带盘(塔基)—皮带系统—阻尼轮，减速机减速比是1:5，皮带传动系统是7.5左右，尤其是在小电流小扭矩的时候，皮带传动引起的阻尼轮的惯性，导致测量扭矩数据波动明显。电机到被测台锁经过的器件较多，机械损不好测定，只有给定的电机的速度，没有闭环控制，灵敏度低，对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差，测试台的功率精度不高，没有高精度的测试台，就没法标定高精度的产品，所以需要提高测试台的精度。
[0003]高精度测试台的需求一般为在恒速、恒阻力的工况下，在0.5
‑
50Nm的扭矩测量范围内时，测试台扭矩传感器测量的扭矩数值波动不超过
±
0.1Nm。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种骑行台的高精密测试系统，将骑行台的阻尼轮取下，通过可以调节的电磁铁芯模拟不同规格的骑行台工作状态，去除减速机和测试样品的皮带传动系统，减小了机械损和数据波动，同时机械损可以标定测试，具体包括上位机、伺服控制器、伺服电机、扭矩传感器、测试基座、数据采集模块和电流控制板；所述伺服控制器与上位机相连接，所述伺服控制器用于接收上位机的控制指令并驱动伺服电机转动；所述扭矩传感器安装于伺服电机和待测试的阻尼轮之间，并用于获取实际的转速和扭矩数据，所述数据采集模块分别与上位机和扭矩传感器相连，所述数据采集模块用于读取转化扭矩传感器获取的实际转速和扭矩数据并发送给上位机；所述阻尼轮安装于测试基座上并可在伺服电机的带动下进行转动，所述测试基座上安装有用于对阻尼轮产生阻力的电磁铁芯，所述电磁铁芯通过调节机构可间隙调节的安装于测试基座上；所述电流控制板分别与上位机和电磁铁芯的线圈相连，所述电流控制板用于接收上位机的控制指令并对线圈输出相应的电流，所述电流控制板还用于采集电磁铁芯线圈的实际电流并发送给上位机。
[0005]优选的，所述电流控制板为PCB板，所述PCB板上集成有控制模块、电源芯片、电流驱动模块和电流采集模块；所述电流采集模块分别与控制模块和电磁铁芯线圈相连，所述电流采集模块用于采集电磁铁芯线圈的实际电流并发送给控制模块；所述控制模块与上位机相连，所述控制模块用于接收上位机的控制信号并对电流驱动模块和电流采集模块进行相应的控制，并将采集的实际电流数据发送给上位机；所述电流驱动模块分别与控制模块、外部电源和电磁铁芯线圈相连，所述电流驱动模块用于接收控制信号并对电磁铁芯线圈提供相应大小的电流；所述电源芯片与外部电源相连接，所述电源芯片用于为PCB板上的各模块提供相应电力。
[0006]优选的，所述伺服电机的输出端通过联轴器和连接轴与扭矩传感器的一端相连，
所述扭矩传感器的另一端通过联轴器和连接轴与待测试的阻尼轮相连，所述测试基座上开设有供连接轴穿过的通孔，所述穿过测试基座的连接轴部分设置有与待测试阻尼轮的轴孔相适配的花键，所述待测试阻尼轮通过连接轴安装于测试基座上。
[0007]优选的，所述上位机对伺服控制器发送的控制指令包括电机转速、扭矩和控制时间。
[0008]优选的，所述电磁铁芯的调节机构包括可在测试基座上横向滑动与锁紧的主动调节座和从动调节座；所述主动调节座上安装有微调滑台组件，所述微调滑台组件包括滑台底座、滑台和调节螺杆，所述滑台底座固定安装于主动调节座上，所述滑台底座远离电磁铁芯的一端设置有限位块，所述限位块上开设有与调节螺杆相适配的通孔，所述调节螺杆穿过限位块与滑台的一端相连接，所述滑台上固定安装有连接板；所述从动调节座上固定设置有铁芯安装座，所述铁芯安装座与所述连接板固定连接。
[0009]优选的，所述测试基座上开设有三条平行的条形孔,所述条形孔中中间条形孔的中心线位置与阻尼轮连接轴的轴心处于同一水平线上；所述主动调节座和从动调节座均包括上座和下座，所述上座位于测试基座的正面，所述下座位于测试基座的背面，所述上座和下座均通过穿过条形孔的拧紧螺丝相连接，所述主动调节座和从动调节座通过所述拧紧螺丝的拧松与拧紧进行横向滑动与锁紧。
[0010]优选的，所述上位机、伺服控制器、伺服电机和测试基座均安装于可移动的测试台上。
[0011]与现有技术相比，本专利技术中提出的骑行台的高精密测试系统可以产生如下有益效果：
[0012]本专利技术的测试系统可以将骑行台的阻尼轮取下，通过可以调节的电磁铁芯模拟不同规格的骑行台工作状态，去除减速机和测试样品的皮带传动系统，减小了机械损和数据波动，同时机械损可以标定测试；本测试系统的转速、扭矩和测试电流均可以通过上位机和数据采集装置实现闭环控制，其中，通过本系统进行调控速度实现速度的闭环控制，转速的精度可以达到：0
‑
4000rpm，精度：
±
1rpm；通过本系统进行扭矩调整控制实现扭矩的闭环控制，更准确的扭矩施加到被测骑行台，同时计算出机械损失，供被测试设备的机械校正，进而测试到的功率精度更高，扭矩测试： 0.05
‑
50N.m,精度：
±
0.5％或0.01N.m；本系统通过电流的闭环控制，最终让被测产品的电流精度：DC:0
‑
6A(按产品实际选配),精度：
±
0.5％或 0.1A；最终的功率精度测试：0
‑
3000W,精度：
±
0.5％或0.1W；大幅提高了测试精度。同时，可以针对不同尺寸的骑行台阻尼轮进行测试，并且可以保证测试时电磁铁芯中心与阻尼轮圆心共线，可以通过主动调节座与从动调节座直接滑动的粗调和微调滑台组件的微调对飞轮与电磁铁芯之间的间隙进行调节，满足不同的测试要求，通过微调可以大大提高测试的精确度。
附图说明
[0013]图1为现有技术中骑行台测试台的结构示意图。
[0014]图2为本专利技术骑行台测试系统的系统框图。
[0015]图3为本专利技术中控制电流板部分的结构框图。
[0016]图4为本专利技术骑行台测试系统的结构立体图。
[0017]图5为本专利技术骑行台测试系统无上位机和测试台部分的结构立体图。
[0018]图6为本专利技术测试基座部分的结构立体图。
[0019]图7为本专利技术微调滑台组件部分的结构立体图。
[0020]1.上位机；2.伺服电机；3.扭矩传感器；4.测试基座；5.阻尼轮；6. 电磁铁芯；7.主动调节座；8.从动调节座；9.滑台底座；10.滑台；11.调节螺杆；12.限位块；13.连接板；15.测试台。
具体实施方式
[0021]下面结合具体实施例对专利技术进行进一步说明。
[0022]如图2和图4所示，本专利技术提供了一种骑行台的高精密测试系统，包括上位机1、伺服控制器、伺服电机2、扭矩传感器3、测试基座4、数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种骑行台的高精密测试系统，其特征在于：包括上位机(1)、伺服控制器、伺服电机(2)、扭矩传感器(3)、测试基座(4)、数据采集模块和电流控制板；所述伺服控制器与上位机(1)相连接，所述伺服控制器用于接收上位机(1)的控制指令并驱动伺服电机(2)转动；所述扭矩传感器(3)安装于伺服电机(2)和待测试的阻尼轮(5)之间，并用于获取实际的转速和扭矩数据，所述数据采集模块分别与上位机(1)和扭矩传感器(3)相连，所述数据采集模块用于读取转化扭矩传感器(3)获取的实际转速和扭矩数据并发送给上位机(1)；所述阻尼轮(5)安装于测试基座(4)上并可在伺服电机(2)的带动下进行转动，所述测试基座(4)上安装有用于对阻尼轮(5)产生阻力的电磁铁芯(6)，所述电磁铁芯(6)通过调节机构可间隙调节的安装于测试基座(4)上；所述电流控制板分别与上位机(1)和电磁铁芯(6)的线圈相连，所述电流控制板用于接收上位机(1)的控制指令并对线圈输出相应的电流，所述电流控制板还用于采集电磁铁芯线圈的实际电流并发送给上位机(1)。2.如权利要求1所述的一种骑行台的高精密测试系统，其特征在于：所述电流控制板为PCB板，所述PCB板上集成有控制模块、电源芯片、电流驱动模块和电流采集模块；所述电流采集模块分别与控制模块和电磁铁芯线圈相连，所述电流采集模块用于采集电磁铁芯线圈的实际电流并发送给控制模块；所述控制模块与上位机(1)相连，所述控制模块用于接收上位机(1)的控制信号并对电流驱动模块和电流采集模块进行相应的控制，并将采集的实际电流数据发送给上位机(1)；所述电流驱动模块分别与控制模块、外部电源和电磁铁芯线圈相连，所述电流驱动模块用于接收控制信号并对电磁铁芯线圈提供相应大小的电流；所述电源芯片与外部电源相连接，所述电源芯片用于为PCB板上的各模块提供相应电力。3.如权利要求1所述的一种骑行台的高精密测试系统，其特征在于：所述伺服电机(2)的输出端通过联轴器和连接轴与扭矩传感器(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘会娟，叶闯，刘海涛，
申请(专利权)人：青岛迈金智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：