[發(fā)明專利]一種星載光電軸角編碼器真空實(shí)驗(yàn)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410206329.3
• 申請(qǐng)日: 2014-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN103968877A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬克;周磊;龍科慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類號(hào): G01D18/00
• 分類號(hào): G01D18/00
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 劉樹清

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電傳感器檢測(cè)、實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種星載光電軸角編碼器高低溫、真空條件下的實(shí)驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

光電軸角編碼器是一種角度測(cè)量傳感器。由于具有體積小、重量輕、精度高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航天領(lǐng)域中。

為了保證航天產(chǎn)品的可靠、穩(wěn)定，光電軸角編碼器在裝星前要經(jīng)過(guò)一系列的檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)，真空實(shí)驗(yàn)是其中之一。真空實(shí)驗(yàn)要求：即在溫度范圍-35℃～+70℃，氣壓1.3×10^-3Pa的環(huán)境條件下對(duì)光電軸角編碼器的分辨率、進(jìn)位、誤碼等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

以往的真空實(shí)驗(yàn)都是將光電軸角編碼器裝在整機(jī)電性產(chǎn)品上進(jìn)行。但這樣存在以下問(wèn)題：

a.整機(jī)電性產(chǎn)品是為系統(tǒng)電子學(xué)調(diào)試而設(shè)計(jì)與使用的，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和裝調(diào)上沒有考慮溫度因素的影響，在高、低溫狀態(tài)下經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)械卡死現(xiàn)象，使實(shí)驗(yàn)不得不終止，待排查問(wèn)題、重新安裝調(diào)試后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，如此會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，也造成人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)；

b.整機(jī)電性產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸較大，搬運(yùn)、安裝、裝調(diào)都非常麻煩，因此，為了檢查光電軸角編碼器是否在真空狀態(tài)下能穩(wěn)定、可靠工作，需要一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、安裝調(diào)整方便、實(shí)用的試驗(yàn)裝置，以保證光電軸角編碼器在高溫、低溫、真空狀態(tài)下的檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)順利完成。

通過(guò)檢索，沒有發(fā)現(xiàn)相關(guān)星載光電軸角編碼器的真空實(shí)驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：設(shè)計(jì)并建立一種真空實(shí)驗(yàn)裝置，以確保星載光電軸角編碼器在真空條件下完成高、低溫實(shí)驗(yàn)和對(duì)分辨率、進(jìn)位、誤碼等指標(biāo)的符合要求的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種星載光電軸角編碼器真空實(shí)驗(yàn)裝置。

解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如圖1、圖2所示：包括電機(jī)控制器1、電機(jī)連接電纜2、步進(jìn)電機(jī)3、支撐架4、主動(dòng)齒輪5、第一傳動(dòng)齒輪6、第二傳動(dòng)齒輪7、傳動(dòng)軸8、被動(dòng)齒輪9、光電軸角編碼器10、編碼器連接電纜11、數(shù)據(jù)處理顯示卡12。

光電軸角編碼器真空實(shí)驗(yàn)裝置，電機(jī)控制器1和數(shù)據(jù)處理顯示卡12兩者置于真空罐外，如圖2所示，其它部位全部置于真空罐內(nèi)；電機(jī)連接電纜2的一端與電機(jī)控制器1連接，電機(jī)連接電纜2的另一端與步進(jìn)電機(jī)3連接，步進(jìn)電機(jī)3通過(guò)螺釘固定在支撐架4上，步進(jìn)電機(jī)3的軸穿過(guò)支撐架4，在穿過(guò)支撐架4的步進(jìn)電機(jī)3的軸上固連裝有主動(dòng)齒輪5；在步進(jìn)電機(jī)3的左側(cè)，在支撐架4上固連裝有第一傳動(dòng)齒輪6和第二傳動(dòng)齒輪7的共軸即傳動(dòng)軸8，并使傳動(dòng)軸8與步進(jìn)電機(jī)3的軸平行，第一傳動(dòng)齒輪6和第二傳動(dòng)齒輪7同軸安裝在傳動(dòng)軸8上，并使第一傳動(dòng)齒輪6與安裝在步進(jìn)電機(jī)3的軸上的主動(dòng)齒輪5齒嚙合；在傳動(dòng)軸8的左側(cè)，在支撐架4上用螺釘固連裝有光電軸角編碼器10，光電軸角編碼器10的軸穿過(guò)支撐架4，并使光電軸角編碼器10的軸與步進(jìn)電機(jī)3的軸和傳動(dòng)軸8三者平行，在穿過(guò)支撐架4的光電軸角編碼器10的軸上，固連裝有被動(dòng)齒輪9，并使被動(dòng)齒輪9與第二傳動(dòng)齒輪7齒嚙合；編碼器連接電纜11的一端與光電軸角編碼器10連接，編碼器連接電纜11的另一端與置于真空罐外的數(shù)據(jù)處理顯示卡12連接。

工作原理說(shuō)明：如圖2所示，真空罐的溫度、真空度是可調(diào)的。本實(shí)驗(yàn)裝置中所有的活動(dòng)機(jī)械零、部件不允許涂抹潤(rùn)滑油、脂、膏。放置在真空罐外的電機(jī)控制器1和數(shù)據(jù)處理顯示卡12分別用電機(jī)連接電纜2與步進(jìn)電機(jī)3連接，用編碼器連接電纜11與光電軸角編碼器10連接。

電機(jī)控制器1能控制步進(jìn)電機(jī)3正向、反向、快速、慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)3的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)主動(dòng)齒輪5、第一傳動(dòng)齒輪6、第二傳動(dòng)齒輪7、被動(dòng)齒輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)光電軸角編碼器10轉(zhuǎn)動(dòng)，數(shù)據(jù)處理顯示卡12的作用是將光電軸角編碼器10輸出的信號(hào)進(jìn)行采集、處理并顯示測(cè)角值。

設(shè)：

a.步進(jìn)電機(jī)3的步距角為s，轉(zhuǎn)動(dòng)一周為N步；

b.主動(dòng)齒輪5、第一傳動(dòng)齒輪6、第二傳動(dòng)齒輪7、被動(dòng)齒輪9的傳動(dòng)比：

I＝I₁:I₂×I₃:I₄×…×I_i-1:I_i

則步進(jìn)電機(jī)3轉(zhuǎn)動(dòng)量與光電軸角編碼器10的碼值對(duì)應(yīng)關(guān)系應(yīng)滿足：