本发明专利技术提供一种多维数的角度传感器检测方法与装置，对角度传感器进行高精度的静态和动态精度检测，并可实现对多种角度传感器在多轴多平面进行精度检测。该装置中闭环步进电机与蜗杆B的一端通过联轴器连接，被测角度传感器b通过联轴器与蜗杆B的另一端连接，被测角度传感器a通过联轴器与转轴连接，被测角度传感器a和被测角度传感器b都通过角度传感器安装座固定在机箱外部，转轴与蜗轮A连接，蜗轮A蜗杆B通过蜗杆安装底座固定在机箱内部，被测角度传感器a、被测角度传感器b都通过角度传感器安装座安装于机箱外部，调平结构安装在机箱外部，计算机控制及处理单元通过线缆分别与闭环步进电机、被测角度传感器a和被测角度传感器b连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多维数的角度传感器检测方法与装置，属于光机电一体化领域。
技术介绍
角度传感器是测量旋转体角位移等物理参数的传感器，高精度角度传感器在工业、科研和国防等各个领域都有着广泛的应用，为了清楚地了解角度传感器的测量精度，在用户使用之前，需要高精度的测量装置对其精度进行静态精度和动态精度进行检验。目前国内外对角度传感器的检测设备已有若干种，与本专利技术最为接近的已有技术是北京理工大学自动化学院研制的角度传感器检测装置，如图1和图2所示是由本体1、蜗杆安装座2、蜗轮3、轴4、蜗杆5、连轴盖板6、轴承盖7、底板8、角度传感器安装板9、被测角度传感器10、联轴器11、增量式码盘12、步进电机13组成的。该检测设备是静态检测，能对18位及以下的角度传感器的静态精度进行检测，无法进行动态精度检测，且只能在单轴单个平面上进行检测。
技术实现思路
为了克服上述缺点，本专利技术提供一种多维数的角度传感器检测方法与装置，对角度传感器进行高精度的静态和动态精度检测，并可实现对多种角度传感器在多轴多平面进行精度检测。该多维数的角度传感器检测装置包括机箱14、闭环步进电机15、转轴16、角度传感器安装座17、被测角度传感器a 18、联轴器19、被测角度传感器b 20、蜗轮A 21、蜗杆B22、蜗杆安装底座23、调平机构24 ;闭环步进电机15与蜗杆B 22的一端通过联轴器19连接，被测角度传感器b 20通过联轴器19与蜗杆B 22的另一端连接，被测角度传感器a 18通过联轴器19与转轴16连接，被测角度传感器a 18和被测角度传感器b 20都通过角度传感器安装座17固定在机箱14外部，转轴16与蜗轮A 21连接，蜗轮A 21蜗杆B 22通过蜗杆安装底座23固定在机箱14内部，被测角度传感器a 18、被测角度传感器b 20都通过角度传感器安装座17安装于机箱14外部，调平结构24安装在机箱14外部，计算机控制及处理单元通过线缆分别与闭环步进电机15、被测角度传感器a 18和被测角度传感器b 20连接。该多维数的角度传感器检测方法，包括以下步骤第一步将被测角度传感器a 18或者被测角度传感器b 20通过角度传感器安装座17安装于机箱14外部；第二步计算机控制及处理单元通过线缆分别与闭环步进电机15、被测角度传感器a 18和被测角度传感器b 20连接。第三步由安装在机箱14外部的调平结构24调节机箱14的水平位置。第四步由计算机控制单元控制闭环步进电机15转动，通过联轴器19带动固定在蜗杆安装底座23上的蜗杆B 22转动，若是安装了被测角度传感器a 18，则由蜗杆B 22带动蜗轮A 21，通过与蜗轮A 21连接的转轴16带动被测角度传感器a 18转动；若是安装了被测角度传感器b 20，则闭环步进电机15通过联轴器19和蜗杆B 22直接带动被测角度传感器b20转动，实现对多种角度传感器在多轴多平面进行检测。本专利技术的有益效果本专利技术能对角度传感器进行高精度的静态和动态精度检测，并可实现对多种角度传感器在多轴多平面进行精度检测。降低了相关的检测成本，提高了检测精度，可以对20位及以下的角度传感器进行静态精度检测，可以对12位及以下的角度传感器进行动态精度检测。同时，在机械结构上考虑了多种不同规格、不同接口的角度传感器精度检测的要求。本专利技术不仅可以自动地对角度传感器指定的输出角度进行静态测试，还可以按照指定的运动方式对角度传感器进行动态测试，并自动给出测试报告。极大的满足了角度传感器的生产者和使用者对角度传感器精度检测数字化、自动化的要求，使用本专利技术的用户可大大提高工作效率及检测精度。附图说明图1、图2是已有技术的结构示意图；图3是本专利技术多维数的角度传感器检测装置的原理框图；图4、图5是本专利技术的结构示意图，其中图5是图4的A-A视图；图6是机箱外部示意图；图7是本专利技术多维数的角度传感器检测方法流程图；图8是角度传感器静态检测曲线；图9是角度传感器动态检测曲线。图中标记号1-本体,2-蜗杆安装座，3-蜗轮,4_轴,5-蜗杆,6_联轴盖板，7_轴承盖,8_底板，9-角度传感器安装板，10-被测角度传感器，11-联轴器，12-增量式码盘，13-步进电机；14-机箱，15-闭环步进电机，16-转轴，17-角度传感器安装座，18-被测角度传感器a，19-联轴器，20-被测角度传感器b，21-蜗轮A，22-蜗杆B，23-蜗杆安装底座，24-调平机构。具体实施例方式下面通过附图对本专利技术做进一步说明检测装置的原理框图如图3所示，结构示意图如图4、图5、图6所示。1.检测原理对角度传感器进行静态精度检测，需要被测角度传感器低速匀速旋转，检测装置采用高精度闭环步进系统输出可精确控制的转动角度，由高精度的蜗轮蜗杆减速器进行大减速比减速，由此可以控制步进电机每转一步使与其相连的光电编码器转动相应的角度。由于减速比的存在，系统的误差被大大缩小，而且设备的加工误差被控制在一个很小的范围内，系统的检测精度可以保证。此外，电机与被测角度传感器都处于密闭箱体及安装壳内，可以有效减少灰尘等干扰，保证检测精度。本系统单脉冲可控制电机转动O. 375"，而21位绝对式光电编码器的分辨率为O. 625"。对角度传感器进行动态精度检测，需要被测角度传感器匀变速或者变加速连续旋转，动态低速检测时，可以利用上述由高精度的蜗轮蜗杆减速器进行大减速比减速后的输出轴进行动态检测；动态高速检测时，电机输出轴不经过蜗轮蜗杆减速器而直接与被测角度传感器进行连接。利用闭环步进系统高精度输出，本系统可以对12位及以下角度传感器进行动态精度检测。为了实现对多种不同角度传感器进行检测，需要多个检测平面，检测装置设计有两个检测平面，可以通过将其进行空间翻转实现多平面检测的需要，同时装置具有调平结构，可满足角度传感器的水平检测需求。2.检测装置组成、功能及连接方式检测装置主要由机械结构部分，电机及控制部分，数据采集传输与处理部分等几大部分组成。(I)机械部分如图4、图5和图6所示，检测装置为密闭箱体结构，被测角度传感器安装于机箱外壳，设有三个调平螺母及气泡，可以保证测量轴的水平与竖直。机箱内，步进电机15与蜗杆B22的一端通过联轴器19连接，被测角度传感器b20通过联轴器19与蜗杆B22的另一端连接，被测角度传感器al8通过联轴器19与转轴16连接，轴16与蜗轮A21连接，蜗轮A21和蜗杆B22通过蜗杆安装底座23固定在机箱内部。计算机控制及处理单元通过数据线分别与步进电机15、被测角度传感器al8和被测角度传感器b20连接。(2)电机与控制部分本系统采用高精度闭环步进系统，电机采用三相混合式步进电机，有高解析度的光学式编码器作为反馈，每25微妙的高速采样时间追踪位置，若有位置上的偏差可即时修正补偿位置偏差量，确保精准定位。配有专用驱动器，可选择5000、10000、20000、32000线等不同精度，转向可调。采用集成在工控机上的数据采集卡通过对电机驱动器对电机进行控制，可向驱动器提供指定频率和指定脉冲个数的脉冲输出，由此可按规定的要求控制电机运动。(3)数据采集、传输与处理部分数据采集、传输部分主要集成在数据采集卡上，数据采集卡安装在工控机上。角度传感器的输出信号，经过简单的处理，可通过串口、并口本文档来自技高网...
【技术保护点】
多维数的角度传感器检测装置，其特征在于：包括机箱(14)、闭环步进电机(15)、转轴(16)、角度传感器安装座(17)、被测角度传感器a(18)、联轴器(19)、被测角度传感器b(20)、蜗轮A(21)、蜗杆B(22)、蜗杆安装底座(23)、调平机构(24)；闭环步进电机(15)与蜗杆B(22)的一端通过联轴器(19)连接，被测角度传感器b(20)通过联轴器(19)与蜗杆B(22)的另一端连接，被测角度传感器a(18)通过联轴器(19)与转轴(16)连接，被测角度传感器a(18)和被测角度传感器b(20)都通过角度传感器安装座(17)固定在机箱(14)外部，转轴(16)与蜗轮A(21)连接，蜗轮A(21)蜗杆B(22)通过蜗杆安装底座(23)固定在机箱(14)内部，被测角度传感器a(18)、被测角度传感器b(20)都通过角度传感器安装座(17)安装于机箱(14)外部，调平结构(24)安装在机箱(14)外部，计算机控制及处理单元通过线缆分别与闭环步进电机(15)、被测角度传感器a(18)和被测角度传感器b(20)连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邓方，王小刚，蔡涛，陈杰，王艳永，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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