位移采集模块、位移控制系统及振动试验台技术方案

本实用新型专利技术提供一种位移采集模块、位移控制系统及振动试验台，所述位移采集模块用于采集振动试验台在运动方向上的位移，包括设置在动圈上的编码带和设置在激振器支座上的光电传感器，所述编码带采用格雷码格式的黑白编码带，所述光电传感器用于采集编码带的位移量；通过上述结构，采用光电传感器实时识别编码带从而实时监测动圈的位置，结构简单，体积小，安装灵活性高，检测精度高，响应快，减小了电磁干扰的影响，提高了系统稳定性。提高了系统稳定性。提高了系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】
位移采集模块、位移控制系统及振动试验台


[0001]本技术涉及振动试验台
，具体涉及一种位移采集模块、位移控制系统及振动试验台。

技术介绍

[0002]振动试验台工作时，理想状态为振动台面和试件一起以标准正弦波轨迹上下振动，但实际上，振动试验台会受到波形转化失真、电磁干扰和其它外界环境的影响，其振动可能会发生单方向偏移，长时间的偏移累加到一定值时，会出现过位移的情况，严重时会损坏振动试验台，因此，需要对中系统实时的监测振动的偏差值，并及时校正偏差或关闭异常状态下的设备。
[0003]目前市面上的对中系统大多采用气对中系统，气对中系统的位移采集模块多采用电涡流传感器和光电对管，该类型传感器存在精度低、抗电磁干扰能力弱、适用范围窄等缺点。针对以上存在的设计缺陷，部分专利提出了采用光栅尺模块来采集位移数据的方案，这种方案虽然提高了测量精度和抗干扰能力，但光栅尺易受外部环境如油水、灰尘、震动等的影响，导致测量误差增大或无法使用，且主体尺寸较大，安装要求高，对于中小型振动试验台而言安装困难，同时，气对中系统在调节时位移变化存在延迟、响应速度慢、调节时间长，因此对于气对中系统而言，光栅尺模块完全发挥不出应有的价值。因此，为了监测并校正振动试验台的偏移，需要设计一种精度高、响应快的位移采集模块。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种位移采集模块、位移控制系统及振动试验台，以解决上述问题。
[0005]本技术所采用的技术方案为：
[0006]一种位移采集模块，用于采集振动试验台在运动方向上的位移，包括设置在动圈上的编码带和设置在激振器支座上的光电传感器，所述编码带采用格雷码格式的黑白编码带，所述光电传感器用于采集编码带的位移量。
[0007]作为本技术进一步改进的技术方案，所述光电传感器为数字式光电传感器。
[0008]作为本技术进一步改进的技术方案，所述光电传感器与编码带位数相同。
[0009]作为本技术进一步改进的技术方案，一种位移控制系统，包括控制模块、对中模块和以上所述的位移采集模块，所述控制模块内预设有动圈的运动的零基准位，所述控制模块用于接收位移采集模块发出的位移信号及向对中模块发出控制信号，所述对中模块用于调节动圈的位置。
[0010]作为本技术进一步改进的技术方案，所述对中模块包括气对中调节机构，所述气对中调节机构包括继电器、气源和气囊，所述气囊设置于动圈的运动方向上并与激振器抵接，所述继电器接收控制模块发出的控制信号并控制气源对气囊进行充放气。
[0011]作为本技术进一步改进的技术方案，所述继电器包括第一继电器和第二继电
器，所述气源包括进风机和出风机，所述第一继电器控制进风机的开闭，所述第二继电器控制出风机的开闭。
[0012]作为本技术进一步改进的技术方案，所述对中模块还包括电对中调节电路，所述电对中调节电路包括信号发生器、叠加电路模块和功率放大器，所述信号发生器向励磁线圈发送标准正弦信号，所述励磁线圈反馈实时电压信号给叠加电路模块，所述控制模块发送偏差补偿信号给叠加电路模块，所述叠加电路模块用于将实时电压信号和偏差补偿信号进行叠加再输出给功率放大器，所述功率放大器将接收到的信号输出为稳定的大功率信号给励磁线圈。
[0013]作为本技术进一步改进的技术方案，所述控制模块内还预设有位移阈值，所述位移阈值为动圈的最大运动位移值。
[0014]作为本技术进一步改进的技术方案，所述位移控制系统还包括拨码开关，所述拨码开关用于切换气对中调节机构与电对中调节电路。
[0015]作为本技术进一步改进的技术方案，一种振动试验台，包括以上所述的位移控制系统、激振器支座、设置于激振器支座上的激振器、与激振器的动圈相连接的振动台面。
[0016]本技术所具有的有益效果为：
[0017]通过上述结构，采用光电传感器实时识别编码带从而实时监测动圈的位置，结构简单，体积小，安装灵活性高，检测精度高，响应快，减小了电磁干扰的影响，提高了系统稳定性。
附图说明
[0018]图1是位移控制系统中气对中调节机构的结构示意图；
[0019]图2是电对中调节电路的原理示意图。
[0020]其中：1
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振动试验台，2
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动圈，3
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编码带，4
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光电传感器，5
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控制模块，6
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气囊，7
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第一继电器，8
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第二继电器，9
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进风机，10
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出风机，11
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信号发生器，12
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叠加电路模块，13
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功率放大器，14
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励磁线圈，15
‑
拨码开关。
具体实施方式
[0021]以下将结合附图所示的具体实施方式对本技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本技术的保护范围内。
[0022]如果本技术在表述的时候涉及方位(例如，上、下、左、右、前、后、外、内等)，则需要对涉及到的方位进行定义，例如“为清楚地表达本技术内所描述的位置与方向，以器械操作者作为参照，靠近操作者的一端为近端，远离操作者的一端为远端。”或者以纸面作为参照等进行定义。当然，如果在后续描述时，是通过相互参照来定义两者之间的位置关系的，则可不在此定义。
[0023]一种位移采集模块，用于采集振动试验台1在运动方向上的位移，如图1所示，包括设置在动圈2上的编码带3和设置在激振器支座上的光电传感器4，所述编码带3为格雷码格式的黑白编码反射带，所述光电传感器4用于采集编码带3的位移量，以所述编码带3作为振
动试验台1的振动位移的刻度。所述光电传感器4向编码带3发射红外光，根据任一时刻的所述光电传感器4的电平状态，解算出相应的位移量，提高了位移识别速率，降低了误检率。
[0024]具体地，所述光电传感器4为数字式光电传感器，无需对采集到的电信号进行数模转换，精度高，分辨率高，抗干扰能力强，减小了电磁干扰的影响，提高了位移监测的稳定性。此外，所述光电传感器4也可固定于其他相对于工作台静止且可采集编码带3位移的位置。
[0025]所述光电传感器4与编码带3位数相同且相对设置，即当所述编码带3采用n位格雷码，则所述光电传感器4也为n位光电传感器4，例如具有n个二进制码盘。实际使用中，根据所述振动试验台1要求的偏差调整精度和位移峰峰值的大小决定编码带3/光电传感器4的位数。以六位格雷码编码带3为例，若调整精度要求为1mm，其可监测数目为26即64，在保留余量的情况下，可应用于位移峰峰值在51mm以内的振动试验台1。
[0026]本技术所提供的位移采集模块结构简单，体积小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种位移采集模块，用于采集振动试验台(1)在运动方向上的位移，其特征在于：包括设置在动圈(2)上的编码带(3)和设置在激振器支座上的光电传感器(4)，所述编码带(3)采用格雷码格式的黑白编码带(3)，所述光电传感器(4)用于采集编码带(3)的位移量。2.根据权利要求1所述的位移采集模块，其特征在于：所述光电传感器(4)为数字式光电传感器。3.根据权利要求2所述的位移采集模块，其特征在于：所述光电传感器与编码带(3)位数相同。4.一种位移控制系统，其特征在于：包括控制模块(5)、对中模块和权利要求3所述的位移采集模块，所述控制模块(5)内预设有动圈(2)的运动的零基准位，所述控制模块(5)用于接收位移采集模块发出的位移信号及向对中模块发出控制信号，所述对中模块用于调节动圈(2)的位置。5.根据权利要求4所述的位移控制系统，其特征在于：所述对中模块包括气对中调节机构，所述气对中调节机构包括继电器、气源和气囊(6)，所述气囊(6)设置于动圈(2)的运动方向上并与激振器抵接，所述继电器接收控制模块(5)发出的控制信号并控制气源对气囊(6)进行充放气。6.根据权利要求5所述的位移控制系统，其特征在于：所述继电器包括第一继电器(7)和第二继电器(8)，所述气源...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱江峰，闫攀龙，赵斌，
申请(专利权)人：苏州苏试试验集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：