一种舵机测试仪及其测试方法技术

本发明专利技术涉及一种舵机测试仪及其测试方法，属于制导炸弹技术领域。该测试仪包括控制机柜和模拟负载台；控制机柜包括舵机控制器、稳压电源、工业控制计算机、显示器、键盘、总电源开关；模拟负载台包括光电编码器、扭矩传感器和磁粉制动器。待测试的舵机的舵机轴与光电编码器的转动轴通过联轴器实现机械连接，待测试的舵机与舵机控制器通过数据线实现数据信号的通讯。工业控制计算机中安装有舵机测试软件。本发明专利技术的测试仪测试内容更丰富，测试设备更完善，测试软件更智能，软件界面提示操作信息，屏蔽不需要操作的按键，并根据选择的测试项变换参数输入项，不当操作下有信息提示，极大的避免了误操作的可能性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，可以控制舵机偏转角度，同时测量不同偏转角度下的位置精度；可以为舵机测试提供负载扭矩，并检测负载扭矩数值；同时还可以显示并保存测试数据，分析数据，给出判断结果的多功能综合智能测试仪，属于制导炸弹

技术介绍
舵机系统是制导炸弹上的唯一执行机构，舵机系统若发生故障快速定位故障，快速检测舵机的性能指标，确保舵机系统正常工作十分重要。舵机测试仪主要用于在整弹测试时发现舵机系统故障后，单独对舵机系统进行检测排故或对舵机执行机构进行定期测试用。中国专利200920278124. 0，专利技术名称“舵机测试仪”提出的测试内容偏少，且参数输入选择性不够，连续测试时不够智能，数据显示上只能显示单一数值，没有过程数据的显示保存，不利于以后的数据分析与使用。另外此测试仪不能提供模拟负载，需外接设备才能模拟舵机实际工作时受到的阻力，对于舵机的整体性能测试来说不完整。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供，该测试仪使用方便，测试结果简单直观本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。本专利技术的一种舵机测试仪，一种舵机测试仪，其特征在于该测试仪包括控制机柜和模拟负载台；其中，控制机柜包括舵机控制器、稳压电源、工业控制计算机、显示器、键盘；模拟负载台包括光电编码器、扭矩传感器和磁粉制动器；光电编码器和扭矩传感器之间通过转动轴和联轴器连接；扭矩传感器和磁粉制动器之间通过转动轴和联轴器连接；舵机控制器与光电编码器、扭矩传感器、磁粉制动器通过数据线连接；控制机柜外接220V电源给控制机柜内的工业控制计算机、显示器、稳压电源、键盘供电，稳压电源为舵机控制器供电，舵机控制器为待测舵机、光电编码器、扭矩传感器和磁粉制动器供电；待测试的舵机的舵机轴与光电编码器的转动轴通过联轴器实现机械连接，待测试的舵机与舵机控制器通过数据线实现数据信号的通讯；工业控制计算机安装有舵机测试软件，实现与舵机控制器的通讯，通过舵机控制器完成舵机的控制，完成舵机数据、光电编码器数据、扭矩传感器数据的采集，完成磁粉制动器扭矩电压的调节，最终完成测试任务。舵机控制器包括一个DSP为核心的数字控制器，该数字控制器嵌入舵机控制程序；舵机控制器前后面板上有按钮旋钮、接插件接口和五个自检用的物理测量点。所述的模拟负载台中的光电编码器与扭矩传感器先安装在U型支架上，再将U型支架固定于模拟负载台上，光电编码器与扭矩传感器的转动轴之间有一个轴过渡件。所述的工业控制计算机安装的专用舵机测试软件，其具有几下特征a、软件提供操作界面供测试人员使用，软件界面犹如真实仪器的操作面板。界面左侧控制区上有“自检” “舵机上电” “测试” “停止”四个LED灯型按键，一个操作与信息提示框，一个项目选择区和一个参数输入区；界面右侧数据显示区以IHz的频率更新显示测试数据，界面提供数据图形工具条用于放大、缩小、移动数据图形，方便观测测试结果。b、软件实现功能包括I)实现与舵机控制器的通讯，根据软件界面按键状态、测试内容选择状况及具体输入的参数，软件形成测试指令后由工业控制计算机发送到舵机控制器，由舵机控制器控制舵机完成指令动作，同时软件控制工业控制计算机接收舵机控制器上传的舵机数据； 2 )软件控制工业控制计算机接收经由舵机控制器转送的光电编码器数据、扭矩传感器数据，软件将调节磁粉制动器扭矩的电压指令由工业控制计算机发送到稳压电源V3上，实现扭矩测试时的扭矩加载；3)软件包含数据校验环节，保证所采集数据的正确性与完整性，软件将采集到的数据以每秒更新一次数据内存的方式显示在界面上，软件完成数据的计算与分析，分析结果以弹出式对话框的形式显示。4)软件将测试数据及舵机序号、测试项目、测试时间以及光电编码器、扭矩传感器的数据信息以文本文件的形式自动保存在工业控制计算机的硬盘上。测试过程中数据文件每秒更新一次，防止因外界因素引起测试系统掉电或是意外死机时的数据丢失。5)软件操作人性化设计体现在，界面上操作与信息提示框随软件操作状态与测试状态实时显示相应文字信息，方便操作人员知悉软件当前工作状况及下一步操作方法。界面当前无需操作的按键与输入框发灰屏蔽处理，界面参数输入区随测试项目选择的不同而变化，每项参数输入设置上下限，防止操作人员误操作引起的硬件软件损坏。软件的具体功能实现有如下4项I)软件提供系统自检选项用于判断测试仪本身系统有无故障，自检时，软件采集舵机指令与反馈数据，判断每一对指令与反馈数据是否满足I舵机指令一舵机反馈I(O. 5° (具体数值可更改)，满足条件则测试结束时软件弹出判断结果信息框“合格”，否则提示“不合格”；2)软件提供“舵机上电”按键，点击按键，软件向舵机控制器发送上电指令，舵机上电后，舵机控制器向软件反馈确认信息，通知软件通讯正常，舵机已进入等待测试状态；3)舵机正常上电后，软件提供方波、正弦、位置精度和扭矩四个测试项的选择，各测试项工作原理分别叙述如下a、方波测试需要输入“幅值”与“测试时间”的具体数值，结合O.1Hz的固定频率由软件产生指令信号发送给舵机控制器，舵机控制器控制舵机动作，同时将舵机的位置数据反馈给软件，软件取舵机偏转到指定角度且进入稳态后的I秒钟范围内舵机指令与舵机反馈数据，两者分别平均后作差，每一个幅值稳态数据都满足I舵机指令一舵机反馈I(O. 5° (具体数值可更改)，则测试结束软件弹出判断结果信息框“合格”，否则提示“不合格”；b、正弦测试需要输入“幅值”、“频率”与“测试时间”的具体数值，由软件产生指令信号发送给舵机控制器，舵机控制器控制舵机动作，同时将舵机的位置数据反馈给软件，软件在表I所列出的三个输入条件下，计算一次测试中指令与反馈波形的每个周期的相位延迟是否都< 30ms (具体数值可更改)，满足条件则测试结束软件弹出判断结果信息框“合格”，否则提示“不合格”，其它输入条件下只弹出“测试结束”的信息框；表I正弦测试进行结果判断的输入条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种舵机测试仪，其特征在于：该测试仪包括控制机柜和模拟负载台；其中，控制机柜包括舵机控制器、稳压电源、工业控制计算机、显示器、键盘；模拟负载台包括光电编码器、扭矩传感器和磁粉制动器；光电编码器和扭矩传感器之间通过转动轴和联轴器连接；扭矩传感器和磁粉制动器之间通过转动轴和联轴器连接；舵机控制器与光电编码器、扭矩传感器、磁粉制动器通过数据线连接；控制机柜外接220V电源给控制机柜内的工业控制计算机、显示器、稳压电源、键盘供电，稳压电源为舵机控制器供电，舵机控制器为待测舵机、光电编码器、扭矩传感器和磁粉制动器供电；待测试的舵机的舵机轴与光电编码器的转动轴通过联轴器实现机械连接，待测试的舵机与舵机控制器通过数据线实现数据信号的通讯。

【技术特征摘要】
1.一种舵机测试仪，其特征在于:该测试仪包括控制机柜和模拟负载台； 其中，控制机柜包括舵机控制器、稳压电源、工业控制计算机、显示器、键盘； 模拟负载台包括光电编码器、扭矩传感器和磁粉制动器； 光电编码器和扭矩传感器之间通过转动轴和联轴器连接； 扭矩传感器和磁粉制动器之间通过转动轴和联轴器连接； 舵机控制器与光电编码器、扭矩传感器、磁粉制动器通过数据线连接； 控制机柜外接220V电源给控制机柜内的工业控制计算机、显示器、稳压电源、键盘供电，稳压电源为舵机控制器供电，舵机控制器为待测舵机、光电编码器、扭矩传感器和磁粉制动器供电； 待测试的舵机的舵机轴与光电编码器的转动轴通过联轴器实现机械连接，待测试的舵机与舵机控制器通过数据线实现数据信号的通讯。2.根据权利要求1所述的一种舵机测试仪，其特征在于:工业控制计算机中安装有舵机测试软件，实现与舵机控制器的通讯，通过舵机控制器完成舵机的控制，完成舵机数据、光电编码器数据、扭矩传感器数据的采集，完成磁粉制动器扭矩电压的调节，最终完成测试任务； 舵机控制器包括一个DSP为核心的数字控制器，该数字控制器嵌入舵机控制程序；舵机控制器前后面板上有按钮旋钮、接插件接口和五个自检用的物理测量点。3.根据权利要求1所述的一种舵机测试仪，其特征在于:模拟负载台中的光电编码器与扭矩传感器先安装在U型支架上，再将U型支架固定于模拟负载台上，光电编码器与扭矩传感器的转动轴之间有一个轴过渡件。4.根据权利要求2所述的一种舵机测试仪，其特征在于:所述的舵机测试软件为: O软件提供系统自检选项用于判断测试仪本身系统有无故障，自检时，软件采集舵机指令与反馈数据，判断每一对指令与反馈数据是否满足I舵机指令一舵机反馈I <0.5°，满足条件则测试结束时软件弹出判断结果信息框“合格”，否则提示“不合格”; 2)软件提供“舵机上电”按键，点击按键，软件向舵机控制器发送上电指令，舵机上电后，舵机控制器向软件反馈确认信息，通知软件通讯正常，舵机已进入等待测试状态； 3)舵机正常上电后，软件提供方波、正弦、位置精度和扭矩四个测试项的选择，各测试项工作原理分别叙述如下: a、方波测试需要输入“幅值”与“测试时间”的具体数值，结合0.1Hz的固定频率由软件产生指令信号发送给舵机控制器，舵机控制器控制舵机动作，同时将舵机的位置数据反馈给软件，软件取舵机偏转到指定角度且进入稳态后的I秒钟范围内舵机指令与舵机反馈数据，两者分别平均后作差，每一个幅值稳态数据都满足I舵机指令一舵机反馈I <0.5°，则测试结束软件弹出判断结果信息框“合格”，否则提示“不合格”； b、正弦测试需要输入“幅值”、“频率”与“测试时间”的具体数值，由软件产生指令信号发送给舵机控制器，舵机控制器控制舵机动作，同时将舵机的位置数据反馈给软件，软件在表I所列出的三个输入条件 下，计算一次测试中指令与反馈波形的每个周期的相位延迟是否都< 30ms，满足条件则测试结束软件弹出判断结果信息框“合格”，否则提示“不合格”，其它输入条件下只弹出“测试结束”的信息框； 表I正弦测试进行结果判断的输入条件5.舵机测试仪的测试方法，其特征在于:对舵机进行自检的步骤包括: 1)将被测舵机舱体固定在模拟负载台上，舵机轴与转动轴联接，舵机与舵机控制器通过电缆连接；将光电编码器与扭矩传感器的转动轴之间的轴过渡件取下，打开总电源开关，打开稳压电源上的三个翘板开关，分别对应电源V1、V2和V3 ； 2)打开工业控制计算机中的舵机测试软件，接通电源Vl和V2，将舵机控制器上的选择旋钮转到舵机自检状态后按下舵机控制器上的电源输出按钮，点击软件界面上的“舵机自检”按键，舵机进行系统自检，自检结束软件会弹出信息框“合格”，此时说明设备物理连接、电气接口、通讯接口正常，舵机可以进入测试流程；自检可同时进行四只舵机的自检，自检不合格的舵机信息会在弹出的信息框中明示，同时数据的图形显示区内相对应的舵机框中红灯会亮，结果简单明了结； 3)重复点击“舵机自检”按...

【专利技术属性】
技术研发人员：王睿，徐贤琳，钱鹏，李方元，王毅，李世海，张军，王怀野，林任，于林友，
申请(专利权)人：中国航天时代电子公司，
类型：发明
国别省市：