[发明专利]一种步进电机性能测试设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种步进电机性能测试设备，尤其是涉及一种精度高、响应速度快的步进电机性能测试设备。

背景技术

步进电机作为一种重要的驱动与执行设备，广泛应用于航空航天、武器装备、工农业控制、精密机械与医疗器械等领域，步进电机测试系统是步进电机生产、质量控制、整机调试与交付验收的重要测试设备，步进电机测试系统的质量直接影响步进电机与机械装备的性能与精度等。

鉴于目前的电机在运行过程中容易出现功能单一、超载丢步、功耗与发热量大、自动化程度低以及不易实现高低速控制的问题，需要多种设备才能完成一台步进电机或机械装备的性能与精度的测试，测试人员工作量大、成本高，因此机电行业亟需一种具有综合测试功能的电机测试设备，以及时完成电机性能与功能的测试与调整。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能单独完成步进电机的性能测试，且操作简单、成本低、精度高、响应快速的步进电机性能测试设备。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种步进电机性能测试设备，其特征在于：包括：

用于安装步进电机的电机安装支架；

用于通过自重给电机丝杠施加轴向力的配重块；

用于将配重块的轴向力对中传递给电机丝杠的力分配帽；

用于使配重块能灵活地上下移动并能准确地加载至电机丝杠上的活动支撑/导向柱。

优选地，所述电机丝杆依次通过电机丝杆过渡块、力分配帽过渡块与力分配帽连接，力分配帽顶部设有用于盛放配重块的配重块托盘，活动支撑/导向柱设于配重块托盘与电机安装支架之间，活动支撑/导向柱连接液压提升装置。

优选地，还包括：

用于测量步进电机的轴向加载力大小、径向偏置力大小的三向力传感器；

用于测量步进电机得到控制指令后角度转动情况的角度编码器；

用于测量步进电机位移变化情况的位移传感器；

用于对步进电机控制电流相对于时间变化的情况进行测量的电流传感器；

用于采集三向力传感器、角度编码器、位移传感器、电流传感器的数据，并进行处理分析，得到步进电机性能测试结果的控制采集模块。

优选地，所述三向力传感器为石英压电式力传感器；所述角度编码器为增量式角编码器；所述位移传感器为激光位移传感器；所述电流传感器为霍尔电流传感器。

优选地，所述控制采集模块包括：

线路盒：用于接收来自控制计算机模块的指令，经过解析后驱动步进电机负载工作，并将相关遥测参数传送至控制计算机模块，同时实现步进电机的供电、自主监测；

显示器与键盘模块：用于显示采集记录结果、并通过键盘模块与控制计算机模块进行人机交互控制；

信号调理及转接箱模块：负责控制计算机模块与线路盒、各传感器之间的信号隔离、调理转换及转接功能，并为各个传感器供电；

控制计算机模块：用于控制线路盒、各传感器，并显示、记录系统工作状态及步进电机的轴向力、径向力、角度、电流参数，与线路盒通讯，实时采集线路盒和设备的信号；

线性电源：用于为线路盒、各传感器、信号调理与转接箱模块供电。

优选地，所述线路盒的一个控制信号输出端连接控制计算机模块，接收来自控制计算机模块的指令；所述线路盒的另一个控制信号输出端连接步进电机，将控制计算机模块的指令经过解析后驱动步进电机负载工作，并将相关遥测参数传送至控制计算机模块；

所述三向力传感器、角度编码器、位移传感器、电流传感器的信号输出端接至前端信号调理及转接箱模块的数据采集输入端，前端信号调理及转接箱模块输出端接至后端信号调理及转接箱模块输入端，后端信号调理及转接箱模块输出端与控制计算机模块连接，控制计算机模块将采集得到的数据处理分析后发送至显示器与键盘模块。

优选地，所述后端信号调理及转接箱模块输出端通过USB接口与控制计算机模块连接。

优选地，所述控制计算机模块上设有软件测试系统，软件测试系统由测量模块、控制模块、数据管理模块、报告生成模块组成；控制模块发送指令给测量模块开始测量，测量完毕将测量数据交给数据管理模块，完成数据的处理、回放和转换，最后通过报告生成模块生成报告。

优选地，如果测量模块的测量值超过报警设定值，则给出报警信号。

优选地，如果测量模块的测量值超过动作设定值给出的控制信号，则控制加载设备停止加载，同时停止步进电机，退出工作状态并回位。