專利名稱：一種接近開關(guān)動作頻率測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種接近開關(guān)動作頻率測量平臺。
背景技術(shù)：
接近開關(guān)動作頻率測量根據(jù)原理不同，可以分為兩類，一類是電感式、電容式和非機械磁性式等這一類接近開關(guān)，動作頻率的測量通過以下原理實現(xiàn)動作片由正面離開接近開關(guān)的感應(yīng)面，開關(guān)由動作轉(zhuǎn)為釋放時即認(rèn)為動作一次。用調(diào)速電機帶動膠木圓盤，在圓 盤上固定若干鋼片，轉(zhuǎn)動圓盤。依次使動作片靠近接近開關(guān)，接近開關(guān)輸出信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集板卡采集進(jìn)計算機，然后直接計算該信號的頻率即為接近開關(guān)的動作頻率。另一類是光電式接近開關(guān)，其動作頻率的測量依靠測量其接通時間和截止時間，然后接通時間與截止時間相加取倒數(shù)得到光電式接近開關(guān)的動作頻率。申請?zhí)枮?01020580257. 6，名稱為《多種類型接近開關(guān)的測試臺》的中國實用新型專利公開了一種多種類型接近開關(guān)的測試臺，該測試臺用于檢測各類接近開關(guān)狀態(tài)，甄別接近開關(guān)故障，測量接近開關(guān)動作距離，保證了接近開關(guān)更換件或備用件的效用，減少了資源的浪費和經(jīng)濟損失。從一定程度上講，該測試平臺對生產(chǎn)效率的提高做出了貢獻(xiàn)，但是它存在下列致命問題無法測量接近開關(guān)動作頻率。從行業(yè)發(fā)展來看，目前行業(yè)里測量接近開關(guān)動作頻率的裝置都有以下缺點控制方式落后，基本依靠傳統(tǒng)的手動控制結(jié)合人工判斷，試驗結(jié)果重復(fù)性不好；測量精度低，試驗結(jié)果可信度不高；所能測量的上限頻率低，無法滿足市面上大多產(chǎn)品的檢測需求；測量記錄方式落后，人為手工記錄。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠?qū)Ω哳l率的開光動作進(jìn)行測量的裝置且能夠?qū)崿F(xiàn)測量結(jié)果的實時顯示。為了達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是提供了一種接近開關(guān)動作頻率測量裝置，其特征在于包括柜體，在柜體內(nèi)設(shè)有位于同一水平面上的兩個標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤，標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，由轉(zhuǎn)速測定裝置檢測轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，在兩個標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤之間設(shè)有基準(zhǔn)傳感器，在兩個標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的上方分別設(shè)有一試品固定裝置，固定在試品固定裝置上的試品、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速測定裝置及基準(zhǔn)傳感器連接測量控制系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)包括分別驅(qū)動兩個所述標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的第一轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)及第二轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)，第一轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)及第二轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，包括變頻調(diào)速電機驅(qū)動裝置，所述測量控制系統(tǒng)通過變頻調(diào)速電機驅(qū)動裝置驅(qū)動變頻調(diào)速電機，所述轉(zhuǎn)速測定裝置固定在變頻調(diào)速電機的輸出軸上。優(yōu)選地，所述標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤包括盤體，在盤體內(nèi)徑方向的固定位置均勻設(shè)置4個緯度區(qū)，每個緯度區(qū)上沿圓周線均勻分布有標(biāo)靶，4個緯度區(qū)的標(biāo)靶尺寸分別為5mm、10mm、30mm及50_，四個緯度區(qū)的標(biāo)靶數(shù)量分別為31、31、15、13。優(yōu)選地，所述標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤包括盤體，在盤體的外緣上均布有10個或90個標(biāo)靶。[0009]本實用新型是一種能測量接近開關(guān)動作頻率最高達(dá)9000Hz，轉(zhuǎn)盤最大轉(zhuǎn)速達(dá)6000r/min,轉(zhuǎn)速精度達(dá)±0. 2%，轉(zhuǎn)盤外圓軸向跳動小于0. 5mm,且實時顯示當(dāng)前測量波形的的高精度接近開關(guān)動 作頻率測量裝置。本實用新型的有益效果是測量范圍大，測量精度高，完全符合國家相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)，能夠為第三方檢測機構(gòu)提供科學(xué)可靠的試驗平臺。

圖I為接近開關(guān)動作頻率測量平臺；圖2為常規(guī)標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤；圖3為標(biāo)靶尺寸為62. 8mm數(shù)量為10個的特殊轉(zhuǎn)盤；圖4為標(biāo)靶尺寸為6. 97mm數(shù)量為90個的特殊轉(zhuǎn)盤；圖5為邏輯處理部件的運行流程圖。
具體實施方式
為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。如圖I所示，本實施例中的一種接近開關(guān)動作頻率測量裝置包括柜體I、第一標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤2和第二標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤03、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速測定裝置、基準(zhǔn)傳感器6、試品固定裝置7和測量控制系統(tǒng)。柜體I的長寬高為1500mmX 800mmX 1700mm。柜體I的高度為50mm至800mm的
區(qū)域為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速測定裝置以及測量控制系統(tǒng)的邏輯處理部件、模擬量輸入/輸出板卡、2通道伺服電機控制器的安裝區(qū)域，該部分柜體使用普通材料制作。柜體I的高度為800 mm至1300_的地方為第一標(biāo)祀轉(zhuǎn)盤2、第二標(biāo)祀轉(zhuǎn)盤3、試品固定裝置I和基準(zhǔn)傳感器6的安裝區(qū)域，該部分柜體使用厚度為IOmm的鋼板加工已保證高速旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)盤發(fā)生故障后的人身安全；柜體I的高度為1300mm至1700mm的地方為測量控制系統(tǒng)的人機交互接口的安裝區(qū)域。第一標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤2如圖2所示，其直徑為600mm，所能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速為3000r/min0內(nèi)徑方向的固定位置均勻設(shè)置4個緯度區(qū)，即固定標(biāo)靶位置離圓心距離分別為75_、150mm、225mm和300mm。每個緯度上標(biāo)靶沿圓周線均勻分布，四個緯度區(qū)的標(biāo)靶尺寸分別為5mm、10mm、30mm、50mm，標(biāo)靶數(shù)量分別為31、31、15、13，所能檢測的接近開關(guān)最大動作頻率分別為1550Hz、1550Hz、750Hz、650Hz。第二標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤3與第一標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤2有相同外形尺寸和相同的標(biāo)靶數(shù)量，不同的是所能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速不同，第二標(biāo)祀轉(zhuǎn)盤3所能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速是6000r/min,從而所能檢測的接近開關(guān)最大動作頻率分別為3100Hz、3100Hz、1500Hz、1300 Hz。除第一標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤2和第二標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤3外，另外還配備如圖3和圖4所示的用于完成特殊要求的標(biāo)靶，可直接替換第一標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤2和第二標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤3。圖3所示標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤最外沿所固定標(biāo)祀尺寸為62. 8mm,數(shù)量為10個,所檢測的接近開關(guān)最大動作頻率為1000Hz。圖4所示標(biāo)靶標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤最外沿所固定標(biāo)靶尺寸為6. 97mm，數(shù)量為90個，所檢測的接近開關(guān)最大動作頻率為9000Hz。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)包括兩個部分第一轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)和第二轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)。其中，第一轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)用于第一驅(qū)動標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤2，完成轉(zhuǎn)速在0-3000r/min的試驗。第二轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)用于驅(qū)動第二標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤，完成轉(zhuǎn)速在3001-6000r/min的試驗。第一轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)包括第一變頻調(diào)速電機和第一變頻調(diào)速電機驅(qū)動裝置。第一變頻調(diào)速電機的最高轉(zhuǎn)速為3000r/min，輸入端連接三相380V變頻電源，軸上固定轉(zhuǎn)速測定裝置的第一轉(zhuǎn)速測定裝置部分。第二轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)包括第二變頻調(diào)速電機和第二變頻調(diào)速電機驅(qū)動裝置。第二變頻調(diào)速電機最高轉(zhuǎn)速為6000r/min，輸入端連接三相380V變頻電源，軸上固定轉(zhuǎn)速測定裝置的第二轉(zhuǎn)速測定裝置。第一轉(zhuǎn)速測定裝置輸出為5V矩形波信號，該信號連接至測量控制系統(tǒng)，矩形波信號的頻率與第一變頻調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速成正比。第二轉(zhuǎn)速測定裝置與第一轉(zhuǎn)速測定裝置具有相同的作用和性能參數(shù)?；鶞?zhǔn)傳感器6為可區(qū)分每秒30000個標(biāo)靶經(jīng)過所產(chǎn)生的脈沖，即基準(zhǔn)傳感器的動 作頻率為3000Hz。試品固定裝置7位于第一標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤2和第二標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤3的上方，初始位置處于第一標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤2和第二標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤3邊沿上方IOOmm處，試驗過程中的位置可通過測量控制系統(tǒng)沿豎直方向和兩個標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤連心線方向進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)不同試品針對標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤上的不同標(biāo)靶試驗之需求。測量控制系統(tǒng)包括邏輯處理部件、模擬量輸入/輸出板卡、2通道伺服電機控制器和人機交互接口。邏輯處理部件、相應(yīng)人機交互接口上操作、實時讀取第一標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤2和實時讀取第二標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤3的轉(zhuǎn)速并對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和立即判斷，其運行流程圖如圖5所示，該流程進(jìn)程如下第I步“狀態(tài)選擇”“試驗選擇”分“動作頻率試驗”和“試品位置校準(zhǔn)”；第2步判斷是否屬于“動作頻率試驗”，如果“是”，跳轉(zhuǎn)至第6步，如果“否”，進(jìn)入第3步；第3步輸入試驗所需要的標(biāo)靶尺寸；第4步將試品安裝裝置移動至最接近該尺寸的標(biāo)靶位置；第5步將“試驗選擇”置為“動作頻率試驗”并返回第I步；第6步判斷是否是“光電式接近開關(guān)？ ”如果“是”進(jìn)入第7步，如果“否”，進(jìn)入第13步；第I步轉(zhuǎn)盤以初始速度開始旋轉(zhuǎn)；第8步讀取標(biāo)祀轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速并計算動作頻率；第9步判斷“是否大于最大聲稱頻率的1/2”；，如果“是”，進(jìn)入第10步。如果“否”，進(jìn)入第12步;第10步讀取基準(zhǔn)傳感器和試品輸出波形；第11步計算通電延時時間tl和斷電延時時間t2并計算動作頻率，然后跳轉(zhuǎn)至第21步；第12步轉(zhuǎn)盤速度提高，并返回第8步；第13步轉(zhuǎn)盤以初始速度n0開始旋轉(zhuǎn)；第14步讀取標(biāo)祀轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速并計算動作頻率；第15步判斷“達(dá)到聲稱動作頻率”；如果“是”，進(jìn)入第17步，如果“否”，進(jìn)入第16步；第16步轉(zhuǎn)盤速度提高，并返回第14步；第17步讀取試品接近開關(guān)輸出波形的頻率；第18步判斷“波形頻率>聲稱值”？，如果“是”，進(jìn)入第19步；如果“否”，進(jìn)入第20步；第19步試驗合格，跳轉(zhuǎn)至第21步；第20步試驗不合格；第21步試驗結(jié)束。模擬量輸入/輸出板卡10含有4個模擬量輸入通道和4個模擬量輸出通道，4個模擬量輸入通道的單通道采樣頻率為1GHz。4個模擬量輸入通道分別編號為INPUT00-INPUT03,4個模擬量輸入通道分別編號為 0UTPUT04-0UTPUT07 ；其中INPUT00和INPUT01用于讀取第一轉(zhuǎn)速測定裝置和第二轉(zhuǎn)速測定裝置的輸出模擬量信號以獲取標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速，INPUT02和INPUT03用于讀取基準(zhǔn)傳感器6輸出的模擬量信號和試驗過程中安裝在試品固定裝置7上的試品輸出的模擬量波形以獲取基準(zhǔn)傳感器6輸出的波形和試品輸出的模擬量波形；其中0UTPUT04和0UTPUT05連接至2通道伺服電機控制器，用于控制試品固定裝置7兩個維度上運動，0UTPUT06和0UTPUT07分別用于控制第一變頻調(diào)速電機驅(qū)動裝置和第二變頻調(diào)速電機驅(qū)動裝置的輸出電源頻率，進(jìn)而控制第一變頻調(diào)速電機和第二變頻調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速。2通道伺服電機控制器包括控制器和驅(qū)動裝置，其特點是根據(jù)控制信號的脈沖數(shù)量動作相應(yīng)的位置，兩個通道獨立可控。
權(quán)利要求1.一種接近開關(guān)動作頻率測量裝置，其特征在于包括柜體(1)，在柜體(I)內(nèi)設(shè)有位于同一水平面上的兩個標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤，標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，由轉(zhuǎn)速測定裝置檢測轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，在兩個標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤之間設(shè)有基準(zhǔn)傳感器(6)，在兩個標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的上方分別設(shè)有一試品固定裝置(7)，固定在試品固定裝置(7)上的試品、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速測定裝置及基準(zhǔn)傳感器(6)連接測量控制系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種接近開關(guān)動作頻率測量裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)包括分別驅(qū)動兩個所述標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的第一 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)及第二轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)，第一轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)及第二轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相同，包括變頻調(diào)速電機驅(qū)動裝置，所述測量控制系統(tǒng)通過變頻調(diào)速電機驅(qū)動裝置驅(qū)動變頻調(diào)速電機，所述轉(zhuǎn)速測定裝置固定在變頻調(diào)速電機的輸出軸上。
3.如權(quán)利要求I所述的一種接近開關(guān)動作頻率測量裝置，其特征在于所述標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤包括盤體，在盤體內(nèi)徑方向的固定位置均勻設(shè)置4個緯度區(qū)，每個緯度區(qū)上沿圓周線均勻分布有標(biāo)靶，4個緯度區(qū)的標(biāo)靶尺寸分別為5mm、10mm、30mm及50臟，四個緯度區(qū)的標(biāo)靶數(shù)量分別為31、31、15、13。
4.如權(quán)利要求I所述的一種接近開關(guān)動作頻率測量裝置，其特征在于所述標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤包括盤體，在盤體的外緣上均布有10個或90個標(biāo)靶。
專利摘要本實用新型提供了一種接近開關(guān)動作頻率測量裝置，其特征在于包括柜體，在柜體內(nèi)設(shè)有位于同一水平面上的兩個標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤，標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，由轉(zhuǎn)速測定裝置檢測轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，在兩個標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤之間設(shè)有基準(zhǔn)傳感器，在兩個標(biāo)靶轉(zhuǎn)盤的上方分別設(shè)有一試品固定裝置，固定在試品固定裝置上的試品、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速測定裝置及基準(zhǔn)傳感器連接測量控制系統(tǒng)。本實用新型的有益效果是測量范圍大，測量精度高，完全符合國家相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)，能夠為第三方檢測機構(gòu)提供科學(xué)可靠的試驗平臺。
文檔編號G01R31/327GK202794450SQ201220263290
公開日2013年3月13日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者阮慶洲, 祝嘉, 辛皓天 申請人:上海電器科學(xué)研究院, 上海電器科學(xué)研究所(集團)有限公司