申请/专利权人：孝感华工高理电子有限公司

申请日：2018-12-24

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN109443294B

主分类号：G01B21/22

分类号：G01B21/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2019.04.02#实质审查的生效;2019.03.08#公开

摘要：一种角度传感器测试装置及角度传感器测试工位，属于传感器测试技术领域。角度传感器测试装置包括：基座、步进电机、与步进电机电连接的步进电机控制器以及与待测量的角度传感器电连接的测试仪，基座包括互相平行的第一安装面和第二安装面，步进电机设置在第一安装面上，第二安装面用于固定待测量的角度传感器的传感器本体，待测量的角度传感器的支架与步进电机的第一输出轴传动连接，测试仪用于测试角度传感器的电压信号并将电压信号输出。角度传感器测试工位包括上述的角度传感器测试装置。本角度传感器装置能够对角度传感器进行角度的测试，降低角度传感器的次品率且生产效率较高。

主权项：1.一种角度传感器测试装置，其特征在于，包括：基座、步进电机、与所述步进电机电连接的步进电机控制器以及与待测量的角度传感器电连接的测试仪，所述基座包括互相平行的第一安装面和第二安装面，所述步进电机设置在所述第一安装面上，所述第二安装面用于固定待测量的角度传感器的传感器本体，所述待测量的角度传感器的支架与所述步进电机的第一输出轴传动连接，所述测试仪用于测试所述角度传感器的电压信号并将所述电压信号输出；还包括转动件，所述转动件与所述第一输出轴传动连接；在所述基座上设置转动件安装板，在所述转动件安装板上设置通孔，所述转动件安装板上还设置有轴承，所述轴承设置在所述通孔上，所述转动件的转轴穿过所述轴承的内圈并伸出，且所述转轴上伸出所述轴承内圈的部分与所述第一输出轴传动连接；还包括测试件和传感器，所述测试件设置在所述转动件上，所述传感器设置在所述基座上，所述传感器与所述步进电机控制器电连接，所述传感器用于检测在所述测试件转动至第一预设角度时所述传感器的信号，并将所述传感器的信号传输至所述步进电机控制器；所述传感器为光电传感器，所述光电传感器包括相对设置的发射器和接收器，以使在所述测试件转动至第一预设角度时所述测试件位于所述光电传感器的发射器和接收器之间。

全文数据：角度传感器测试装置及角度传感器测试工位技术领域本发明涉及传感器测试技术领域，具体而言，涉及一种角度传感器测试装置及角度传感器测试工位。背景技术角度传感器是一种测试角度并输出电压值的传感器，一般包括传感器本体和与之连接的支架。在角度传感器的生产过程中，需要测试角度传感器的精度，即人为给角度传感器输入一定角度，并使用测试仪检测在该角度下输出的电压值是否在合格范围内。现有技术中，一般采用工装来测量角度传感器的精度，具体地，将传感器本体卡在工装内，根据要测试的角度在工装内表面上设置有多组安装支架孔位。测试前手动操作将角度传感器的传感器本体和支架调整至测试角度，将传感器本体卡在工装上且支架放置在工装上的孔位上。由于每个角度传感器要测试三个角度下的电压值，因此使用工装测试角度传感器的精度时，需要插拔三次才能完成测试。而支架是由钣金加工而成，在多次插拔过程中容易产生变形，使得角度传感器成为次品，而且每个角度传感器的测试都需要手动插拔三次，因此生产效率较低。发明内容本发明的目的在于提供一种角度传感器测试装置及角度传感器测试工位，便于对角度传感器进行角度的测试，降低角度传感器的次品率且生产效率较高。本发明的实施例是这样实现的：本发明实施例的一方面，提供一种角度传感器测试装置，包括：基座、步进电机、与所述步进电机电连接的步进电机控制器以及与待测量的角度传感器电连接的测试仪，所述基座包括互相平行的第一安装面和第二安装面，所述步进电机设置在所述第一安装面上，所述第二安装面用于固定待测量的角度传感器的传感器本体，所述待测量的角度传感器的支架与所述步进电机的第一输出轴传动连接，所述测试仪用于测试所述角度传感器的电压信号并将所述电压信号输出。可选地，本发明实施例提供的角度传感器测试装置还包括与所述测试仪电连接的控制器，用于接收所述测试仪传输的所述电压信号。可选地，本发明实施例提供的角度传感器测试装置还包括绝对值编码器，所述基座还包括第三安装面，所述绝对值编码器设置于所述第三安装面上，所述步进电机还包括与所述第一输出轴同步输出的第二输出轴，所述第二输出轴与所述绝对值编码器传动连接，所述绝对值编码器与所述控制器电连接。可选地，本发明实施例提供的角度传感器测试装置还包括转动件，所述转动件与所述第一输出轴传动连接，所述转动件背离所述第一输出轴的端面设置有与所述支架匹配的第一凹槽，所述第一凹槽用于放置所述支架。可选地，所述转动件可转动地设置在所述基座上。可选地，本发明实施例提供的角度传感器测试装置还包括测试件和传感器，所述测试件设置在所述转动件上，所述传感器设置在所述基座上，所述传感器与所述步进电机控制器电连接，所述传感器用于检测在所述测试件转动至第一预设角度时所述传感器的信号，并将所述传感器的信号传输至所述步进电机控制器。可选地，所述传感器为光电传感器，所述光电传感器包括相对设置的发射器和接收器，以使在所述测试件转动至第一预设角度时所述测试件位于所述光电传感器的发射器和接收器之间。可选地，本发明实施例提供的角度传感器测试装置还包括设置在所述基座上的定位件，所述定位件用于限定所述角度传感器在所述基座上的安装方向。可选地，本发明实施例提供的角度传感器测试装置还包括定位销，所述第二安装面上设置有与所述定位销配合的第二凹槽，所述定位销用于将所述角度传感器安装在所述基座上。本发明实施例的另一方面，提供一种角度传感器测试工位，包括：上述任意一项的角度传感器测试装置。本发明实施例的有益效果包括：本发明实施例提供的一种角度传感器测试装置，通过在基座上设置第一安装面，使得步进电机可以安装在第一安装面上；在基座上设置第二安装面，可以将角度传感器的传感器本体安装在第二安装面上，通过将角度传感器的支架与步进电机的第一输出轴传动连接，设置与步进电机电连接的步进电机控制器，使得在使用本实施例的角度传感器测试装置在对待测量的角度传感器进行角度测试时，可以通过步进电机控制器控制步进电机按照测试的角度进行转动，并最终通过连接在角度传感器上的测试仪测试角度传感器输出的电压信号并输出。采用上述的结构，使得本实施例的角度传感器测试装置可以对角度传感器进行角度的测试，使得支架不易损坏，降低了角度传感器的次品率并且提高了生产效率。本发明实施例提供的角度传感器测试工位采用上述的角度传感器测试装置，便于对角度传感器进行角度的测试，降低角度传感器的次品率且生产效率较高。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本发明实施例提供的角度传感器测试装置的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为图1的B-B剖视图；图4为本发明实施例提供的角度传感器测试工位的结构示意图。图标：100-角度传感器测试装置；110-基座；111-第一安装面；112-第二安装面；113-第三安装面；114-转动件安装板；115-通孔；116-轴承；117-第二凹槽；120-步进电机；121-第一输出轴；122-第二输出轴；130-步进电机控制器；140-测试仪；150-控制器；160-指示灯；170-蜂鸣器；180-绝对值编码器；190-转动件；191-端面；192-第一凹槽；193-圆盘；194-转轴；210-联轴器；220-测试件；230-传感器；231-光电传感器；232-发射器；233-接收器；240-定位件；250-定位销；300-角度传感器；310-传感器本体；320-支架；321-支脚；400-角度传感器测试工位；410-底座；411-定位部；420-防护罩。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。请参照图1，本发明实施例的一方面，提供一种角度传感器测试装置100，包括：基座110、步进电机120、与步进电机120连接的步进电机控制器130以及与待测量的角度传感器300电连接的测试仪140，基座110包括互相平行的第一安装面111和第二安装面112，步进电机120设置在第一安装面111上，第二安装面112用于固定待测量的角度传感器300的传感器本体310，待测量的角度传感器300的支架320与步进电机120的第一输出轴121传动连接，测试仪140用于测试角度传感器300的电压信号并将电压信号输出。在本发明实施例的角度传感器测试装置100在使用时，预先在步进电机控制器130中设置待测量的角度，例如0°、44°和90°。启动角度传感器测试装置100，步进电机控制器130向步进电机120发送转动角度的指令，步进电机120启动转动并依次带动支架320转动至其中三个待测量的角度下，角度传感器300输出电压，由测试仪140检测该电压值并输出。需要说明的是，本发明实施例对基座110的结构形式不作具体限定，示例的，可以采用如图1所示的框架式结构，上表面为第二安装面112，用于安装传感器本体310。中部设置的安装板，其表面为第一安装面111，用于安装步进电机120。本发明实施例提供的角度传感器测试装置100，通过在基座110上设置第一安装面111，使得步进电机120可以安装在第一安装面111上；在基座110上设置第二安装面112，可以将角度传感器300的传感器本体310安装在第二安装面112上，通过将角度传感器300的支架320与步进电机120的第一输出轴121传动连接，设置与步进电机120电连接的步进电机控制器130，使得在使用本实施例的角度传感器测试装置100在对待测量的角度传感器300进行角度测试时，可以通过步进电机控制器130控制步进电机120按照测试的角度进行转动，并最终通过连接在角度传感器300上的测试仪140测试角度传感器300输出的电压信号并输出。采用上述的结构，使得本实施例的角度传感器测试装置100可以对角度传感器300进行角度的测试，使得支架320不易损坏，降低了角度传感器300的次品率并且提高了生产效率。本发明实施例对测试仪140输出电压信号的形式不作具体限定，示例的，可以设置与测试仪140电连接的显示器，测试仪140将检测的电压值传输至显示器，操作人员可以通过人工读取该电压值，并与标准电压范围进行比对，以得到合格与否的结论。可选地，请参照图1，本发明实施例提供的角度传感器测试装置100还可以设置与测试仪140电连接的控制器150，控制器150用于接收测试仪140传输的电压信号。这样一来，测试仪140可以将检测的电压值传输至控制器150，预先在控制器150内设置待测试的角度分别对应的标准电压范围，控制器150将接收到的电压值与标准电压范围进行比对，判断出是否合格，再通过显示器或者其他形式输出该合格与否的结论。采用该种结构，提高了本实施例的角度传感器测试装置100的智能化和效率，且准确率更高。本发明实施例对控制器150输出合格与否的结论的形式不作具体限定，除了采用上述的通过显示器输出之外，还可以在基座110上或者其他位置设置指示灯160，指示灯160可以设置为两个且颜色不同，这两个指示灯160分别与控制器150电连接，控制器150在判断出合格与否的结论后，两种不同的结论分别控制不同的指示灯160亮。此外，还可以设置蜂鸣器170，在角度传感器300不合格的情况下，除了向指示灯160发送指令使其亮灯之外，还可以向蜂鸣器170发生发出蜂鸣的指令，这样一来，可以提醒操作人员，减少因操作人员距离本角度传感器测试装置100较远而未能注意到指示灯160亮的情况。可选地，请参照图1，本发明实施例提供的角度传感器测试装置100还包括绝对值编码器180，基座110还包括第三安装面113，绝对值编码器180设置于第三安装面113上，步进电机120还包括与第一输出轴121同步输出的第二输出轴122，第二输出轴122与绝对值编码器180传动连接，绝对值编码器180与控制器150电连接。绝对值编码器180内部设置有光码盘，光码盘上设置有许多道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线等排列，这样，在绝对值编码器180的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的位移的2进制编码。由于绝对值编码器180是由光码盘的机械位置决定的，不受停电和干扰的影响，因此它的测量精度较高。因此采用上述的结构，可以使得本实施提供的角度传感器测试装置100的测试精度更高，减少因步进电机120故障或转动精度差影响测试精度的情况。可选地，请参照图1，本发明实施例提供的角度传感器测试装置100还包括转动件190，转动件190与第一输出轴121传动连接，再请参照图2，转动件190背离第一输出轴121的端面191设置有与支架320匹配的第一凹槽192，第一凹槽192用于放置支架320。通常情况下，支架320为钣金件，具体地，支架320为U型结构，且两个支脚321伸出传感器本体310。转动件190包括圆盘193和设置在圆盘193中心的转轴194，转轴194与第一输出轴121传动连接，具体地，可以采用联轴器210连接，圆盘193上背离转轴194的端面191上设置有两个第一凹槽192，该第一凹槽192与支架320的两个支脚321结构形状相匹配。本实施例的角度传感器测试装置100在使用中，通过步进电机120的第一输出轴121带动联轴器210以及转轴194转动，转轴194带动圆盘193进而带动支架320进行转动。可选地，请参照图3，转动件190可转动地设置在基座110上。具体地，在基座110上设置转动件安装板114，在转动件安装板114上设置通孔115，转动件安装板114上还设置有轴承116，轴承116设置在通孔115上，转动件190的转轴194穿过轴承116的内圈并伸出，且转轴194上伸出轴承116内圈的部分与第一输出轴121传动连接。这样一来，转动件安装板114限定了转动件190在圆盘193径向的位移，使得在转动件190带动支架320转动的过程中不易出现径向偏移量过大导致角度传感器300内部元件损坏的情况。可选地，请参照图2，本发明实施例提供的角度传感器测试装置100还包括测试件220和传感器230，测试件220设置在转动件190上，传感器230设置在基座110上，传感器230与步进电机控制器130电连接，传感器230用于检测在测试件220转动至第一预设角度时测试件220的信号，并将传感器230的信号传输至步进电机控制器130。需要说明的是，第一，本发明实施例对测试件220的结构形式不作具体限定，示例的，可以采用板件成型为L型结构或Z型结构。在此基础上，请参照图3，测试件220的一端固定连接示例的，可以采用螺栓连接，也可以采用焊接在转动件190上，另一端伸出转动件190。此外，测试件220可以设置为两个。第二，本发明实施例对传感器230的结构形式不作具体限定，示例的，请参照图1，可以采用光电传感器231，具体地，光电传感器231包括相对设置的发射器232和接收器233；也可以采用压力传感器图中未示出，压力传感器应该朝向支架320的转动方向设置。由于角度传感器300具有最大测试角度，因此该最大测试角度也是角度传感器300的安全角度，第一预设角度可以设置为该安全角度。因此光电传感器231和测试件220的相对位置应该按照该安全角度对应设置。测试件220设置为两个时，两个测试件220可以对称地设置在光电传感器231的两侧。采用光电传感器231时，当支架320在转动件190的带动下转动至安全角度时，测试件220运动至发射器232和接收器233之间，将发射器232所发出来的光遮挡，接收器233不能接收到光，光电传感器231将支架320的通过信号传输至步进电机控制器130，步进电机控制器130控制步进电机120停止转动，以保护角度传感器300不受损伤。当采用压力传感器时，由压力传感器感受测试件220的接触并产生一定的压力，输出给步进电机控制器130的信号是压力信号。可选地，请参照图1，本发明实施例提供的角度传感器测试装置100还包括设置在基座110上的定位件240，定位件240用于限定角度传感器300在基座110上的安装方向。具体地，定位件240为圆柱状结构，该定位件240可以设置在第二安装面112上，由于角度传感器300侧面连接有测试仪140，因此可以将定位件240设置在背离测试仪140的侧面。这样一来，在将角度传感器300安装在基座110上的过程中，当角度传感器300装反就会与定位件240干涉，因此设置该定位件240，可以防止角度传感器300装反。可选地，请参照图1，本发明实施例提供的角度传感器测试装置100还包括定位销250，第二安装面112上设置有与定位销250配合的第二凹槽117，定位销250用于将角度传感器300安装在基座110上。需要安装角度传感器300时，可以先将角度传感器300的安装孔与第二凹槽117对齐，将定位销250放置在第二凹槽117内，以起到将限定角度传感器300的横向位移的作用。采用这种结构，使得本实施例提供的角度传感器测试装置100的结构更加简单，拆装方便。请参照图4，本发明实施例的另一方面，提供一种角度传感器测试工位400，包括：多个上述任意一项的角度传感器测试装置100。具体地，可以设置底座410，将多个角度传感器测试装置100的基座110排列在底座410上。为了使得整个角度传感器测试工位400尽量整齐，示例的，可以将多个步进电机控制器130按照同一条直线排列在底座410上。而为了保护步进电机控制器130，防止操作人员误操作损坏，可以在底座410上设置防护罩420，该防护罩420覆盖所有步进电机控制器130。由于该防护罩420在使用中并不承受角度传感器测试装置100的作用力，因此可以通过在底座410上设置多个定位部411，防护罩420的侧面与定位部411抵接，以限定防护罩420的横向位移。另外，本角度传感器测试装置100具有与前述实施例中的角度传感器测试装置100相同的结构和有益效果。由于角度传感器测试装置100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种角度传感器测试装置，其特征在于，包括：基座、步进电机、与所述步进电机电连接的步进电机控制器以及与待测量的角度传感器电连接的测试仪，所述基座包括互相平行的第一安装面和第二安装面，所述步进电机设置在所述第一安装面上，所述第二安装面用于固定待测量的角度传感器的传感器本体，所述待测量的角度传感器的支架与所述步进电机的第一输出轴传动连接，所述测试仪用于测试所述角度传感器的电压信号并将所述电压信号输出。2.如权利要求1所述的角度传感器测试装置，其特征在于，还包括与所述测试仪电连接的控制器，用于接收所述测试仪传输的所述电压信号。3.如权利要求2所述的角度传感器测试装置，其特征在于，还包括绝对值编码器，所述基座还包括第三安装面，所述绝对值编码器设置于所述第三安装面上，所述步进电机还包括与所述第一输出轴同步输出的第二输出轴，所述第二输出轴与所述绝对值编码器传动连接，所述绝对值编码器与所述控制器电连接。4.如权利要求1～3任一项所述的角度传感器测试装置，其特征在于，还包括转动件，所述转动件与所述第一输出轴传动连接，所述转动件背离所述第一输出轴的端面设置有与所述支架匹配的第一凹槽，所述第一凹槽用于放置所述支架。5.如权利要求4所述的角度传感器测试装置，其特征在于，所述转动件可转动地设置在所述基座上。6.如权利要求4所述的角度传感器测试装置，其特征在于，还包括测试件和传感器，所述测试件设置在所述转动件上，所述传感器设置在所述基座上，所述传感器与所述步进电机控制器电连接，所述传感器用于检测在所述测试件转动至第一预设角度时所述传感器的信号，并将所述传感器的信号传输至所述步进电机控制器。7.如权利要求6所述的角度传感器测试装置，其特征在于，所述传感器为光电传感器，所述光电传感器包括相对设置的发射器和接收器，以使在所述测试件转动至第一预设角度时所述测试件位于所述光电传感器的发射器和接收器之间。8.如权利要求1所述的角度传感器测试装置，其特征在于，还包括设置在所述基座上的定位件，所述定位件用于限定所述角度传感器在所述基座上的安装方向。9.如权利要求1所述的角度传感器测试装置，其特征在于，还包括定位销，所述第二安装面上设置有与所述定位销配合的第二凹槽，所述定位销用于将所述角度传感器安装在所述基座上。10.一种角度传感器测试工位，其特征在于，包括多个如权利要求1～9任意一项的角度传感器测试装置。

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