一种舵机测试仪及其测试方法

摘要

本发明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。

主权项

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；工业控制计算机用于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；所述的工业控制计算机的具体实施步骤为：1)工业控制计算机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，工业控制计算机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|舵机指令－舵机反馈|≤0.5°，满足条件，则测试结束时工业控制计算机判断结果“合格”，否则输出“不合格”；2)工业控制计算机提供“舵机上电”按键，点击按键，工业控制计算机向舵机控制器发送上电指令，舵机上电后，舵机控制器向工业控制计算机反馈确认信息，通知工业控制计算机通讯正常，舵机已进入等待测试状态；3)舵机正常上电后，工业控制计算机提供方波、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的固定频率由工业控制计算机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工业控制计算机，工业控制计算机取舵机偏转到指定角度且进入稳态后的1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|舵机指令－舵机反馈|≤0.5°，则测试结束，工业控制计算机判断结果“合格”，否则输出“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，由工业控制计算机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工业控制计算机，工业控制计算机在表1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，工业控制计算机判断结果“合格”，否则工业控制计算机判断结果“不合格”，其它输入条件下，工业控制计算机只给出“测试结束”的信息框；表1 正弦测试进行结果判断的输入条件序号幅值(°)频率(Hz)测试时间(s)1300.12021011033310c、位置精度测试没有需要输入的具体数值，工业控制计算机采用方波形式以固定频率0.1Hz，幅值按5°→10°→15°→20°→25°的规律由工业控制计算机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工业控制计算机，工业控制计算机同时采集光电编码器的输出数据，取舵机偏转到指定角度且进入稳态后的1秒钟范围内，舵机指令与光电编码器数据分别平均后作差，每一个幅值稳态数据都满足表2，则测试结束，工业控制计算机判断结果“合格”，否则输出“不合格”；表2 位置精度测试结果判断依据d、力矩测试时由工业控制计算机控制舵机按“幅值20°”、“频率0.1Hz”、“测试时间100s”的固定参数作正弦运动，由工业控制计算机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工业控制计算机；工业控制计算机同时启用稳压电源V3的程控模式并采集扭矩传感器的输出数据，测试过程中可改变“力矩电压调节”的具体数值来调整施加到舵机轴上的力矩大小；工业控制计算机取舵机的每一对指令与反馈数据满足|舵机指令－舵机反馈|≤1°，则测试结束，工业控制计算机判断结果“合格”，否则输出“不合格”；4)工业控制计算机提供“停止”按键使舵机断电，结束舵机测试状态。