[发明专利]一种力臂反推力特性测量系统

权利要求书

1.一种力臂反推力特性测量系统，其特征在于，包含：控制器，以及分别与待测仪器的两个力臂的端部机械连接的两个同样的测量组件，控制器通过数据输出模块将控制信号发送给两个测量组件，使两个测量组件同步完成对待测仪器两个力臂的特性测量，数据采集模块将两个测量组件检测到的反推力数据和位移数据发送给控制器，以供控制器对数据进行处理。

2.如权利要求1所述的力臂反推力特性测量系统，其特征在于，所述的测量组件包含：

步进电机驱动器，其电性连接数据输出模块，根据数据输出模块输出的转速数据驱动步进电机；

步进电机，其电性连接步进电机驱动器，在步进电机驱动器的驱动下运动；

加载机构，其一端与步进电机机械连接，另一端与待测仪器中的力臂机械连接，且该加载机构电性连接数据输出模块，该加载机构在步进电机的驱动下对力臂加载推力，并将探测得到的反推力数据发送给数据输出模块；

第一编码器，其电性连接步进电机和数据输出模块，测量步进电机的旋转角度来获取加载机构的位移数据，并将位移数据发送给数据输出模块。

3.如权利要求2所述的力臂反推力特性测量系统，其特征在于，所述的加载机构包含：

测头，其装夹在力臂的端部；

力传感器，其固定连接测头，用于测量第一力臂反推力的大小；

电动推杆，其机械连接步进电机，在步进电机的驱动下产生直线运动；

直线导轨，其通过直线导轨座与电动推杆连接；

直线导轨滑块，其套设在直线导轨上，并且通过力传感器连接块与力传感器连接，当步进电机驱动电动推杆向前移动时，直线导轨滑块沿直线导轨滑动，测头和力传感器也随着直线导轨沿轴线滑动。

4.如权利要求3所述的力臂反推力特性测量系统，其特征在于，所述的力传感器采用应变片式力传感器。

5.如权利要求3所述的力臂反推力特性测量系统，其特征在于，所述的数据采集模块包含：电性连接的放大调理电路、脉冲计数电路和模拟采样电路，所述的放大调理电路将编码器和力传感器发送的微弱信号进行调理和放大，所述的脉冲计数电路采集编码器输出的位移数据，所述的模拟采样电路采集力传感器输出的反推力数据。

6.如权利要求1-5中任意一个所述的力臂反推力特性测量系统，其特征在于，所述的力臂反推力特性测量系统还包含：两个支撑步进电机与加载机构支撑台架，以及将两个支撑台架固定连接在一起的连接机构。

7.如权利要求6所述的力臂反推力特性测量系统，其特征在于，所述的支撑台架的高度满足：可以使加载机构的高度与待测仪器的力臂端部的高度匹配；所述的支撑台架的底部具有可固定装置。

8.如权利要求6所述的力臂反推力特性测量系统，其特征在于，所述的连接机构包含：若干分别固定设置在两个支撑台架上的螺旋压紧机构和连接螺旋压紧机构的连接件。

9.如权利要求8所述的力臂反推力特性测量系统，其特征在于，所述的螺旋压紧机构包含：

压头，其固定设置在支撑台架上，该压头具有通孔，连接件可以穿过该通孔；

压紧螺杆，其设置在压头上；

压紧头，其连接压紧螺杆，在压紧螺杆的驱使下压紧连接件。

10.如权利要求7-9中任意一个所述的力臂反推力特性测量系统，其特征在于，所述的控制器具有以下功能：

1、反推力测量：利用调用库函数来调用数据采集模块中的模拟采样电路获取力传感器输出的反推力数据；

2、位移测量：利用调用库函数来调用数据采集模块中的脉冲计数电路获取编码器输出的位移数据；

3、控制步进电机：通过数据输出模块输出转速控制信号和正反转信号给步进电机驱动器，实现对两个步进电机的同步控制，从而实现对待测仪器两个力臂的同步加载反推力；

4、对电动推杆限位：当电动推杆达到极限位置时，发出报警信号；

5、数据处理和显示：根据采集到的反推力数值和位移数值，通过最小二乘法拟合出反推力与位移的曲线；

6、数据存储和输出。