[發明專利]編碼器轉速波動性測試系統及方法

有效

• 申請號: 202111417615.0
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN114279481B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 張輝;劉忠誠;徐秀蘭;黃意雅;朱冠倫;任宏宇;于廣華
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 深圳中創智財知識產權代理有限公司 44553
• 代理人: 田宇;文言

本發明涉及編碼器測試技術領域，公開了一種編碼器轉速波動性測試系統及方法。該系統包括：伺服驅動器、伺服電機、待測編碼器、差分轉單端模塊、數據采集卡、測試裝置；所述待測編碼器安裝在所述伺服電機上；所述待測編碼器與所述差分轉單端模塊信號連接；所述數據采集卡分別與所述差分轉單端模塊、所述測試裝置信號連接；所述測試裝置用于基于所述待測編碼器產生的脈沖信號，對所述待測編碼器進行轉速波動性測試。本發明提供的編碼器轉速波動性測試系統，結構簡單、操作方便，顯著降低了編碼器轉速波動性測試的成本。

技術領域

本發明涉及編碼器測試領域，尤其涉及一種編碼器轉速波動性測試系統及方法。

背景技術

編碼器是將信號或數據進行編制、轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備，其廣泛應用于國防、工業和科技領域中。在伺服系統中，伺服驅動器根據編碼器輸出的脈沖數對伺服電機進行調控，因而伺服電機的轉速具有波動性，這也稱為編碼器的轉速波動性，對于高精度編碼器來說，轉速的波動值越小越好，因此，對編碼器轉速波動性的測試必不可少。

在現有的技術中，電機制造廠商通常是在數控系統中增加編碼器轉速波動性測試功能，通過該功能實現對編碼器進行轉速波動性測試，而對于編碼器制造企業來說，購買電機制造廠商的數控系統進行編碼器轉速波動性測試明顯成本過高，同時，電機制造廠商的數控系統也并未公開編碼器轉速波動性測試的具體結構，因此，設計一款結構簡單、測試方便且制造與測試成本低的編碼器轉速波動性測試工具非常有必要。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種編碼器轉速波動性測試系統及方法，旨在解決現有編碼器轉速波動性測試工具設計結構比較復雜且測試成本高的技術問題。

本發明第一方面提供了一種編碼器轉速波動性測試系統，包括：

伺服驅動器、伺服電機、待測編碼器、差分轉單端模塊、數據采集卡、測試裝置；所述待測編碼器安裝在所述伺服電機上；所述待測編碼器與所述差分轉單端模塊信號連接；所述數據采集卡分別與所述差分轉單端模塊、所述測試裝置信號連接；所述測試裝置用于基于所述待測編碼器產生的脈沖信號，對所述待測編碼器進行轉速波動性測試。

可選的，在本發明第一方面的第一種實現方式中，所述伺服驅動器用于基于設定轉速，驅動所述伺服電機轉動；所述待測編碼器用于在跟隨所述伺服電機轉動時，產生一路脈沖信號。

可選的，在本發明第一方面的第二種實現方式中，所述脈沖信號包括ABZ脈沖信號。

可選的，在本發明第一方面的第三種實現方式中，所述差分轉單端模塊用于對所述待測編碼器產生的一路脈沖信號進行信號差分，得到單端數字信號并輸出至所述數據采集卡。

可選的，在本發明第一方面的第四種實現方式中，所述數據采集卡用于基于設定采集頻率，采集所述差分轉單端模塊輸出的單端數字信號并保存。

可選的，在本發明第一方面的第五種實現方式中，所述測試裝置包括：

讀取模塊，用于讀取所述數據采集卡保存的單端數字信號；

統計模塊，用于依時序統計各預置單位間隔時間內所述單端數字信號的脈沖個數；

計算模塊，用于根據各預置單位間隔時間內的脈沖個數，計算并輸出各預置單位間隔時間內所述待測編碼器的轉速及預置時長內所述待測編碼器的平均轉速，其中，所述預置時長等于各所述預置單位間隔時間之和。

可選的，在本發明第一方面的第六種實現方式中，

在所述預置單位間隔時間內，所述伺服電機的轉速v的計算公式如下：

其中，m為待測編碼器的細分倍數，Δt為單位間隔時間，n為單位間隔時間內單端數字信號的脈沖個數，轉速單位為轉/分。