ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ПРОВЕРКИ ДАТЧИКА ПУТИ

Полезная модель относится к области приборостроения и может найти применение для комплексного моделирования условий передвижения наземного транспортного средства и контроля работоспособности датчика пути.
Известен «Испытательный стенд для проведения кинематических испытаний и способ его использования» патент РФ от №2351899 приоритет от 14.12.2007, опубликовано 10.04.2009 Бюл. №10, содержащий неподвижное основание, первую раму, установленную с возможностью поворота во второй раме, при этом на первой раме установлен объект испытаний, представляющий собой блок инерциальной информации и содержащий датчики линейных ускорений и датчики угловых скоростей и ускорений, двигатели привода для первой и второй рам и систему управления испытательным стендом, включающую в себя комплекс программного обеспечения, в котором на первой раме установлен блок инерциальной системы, содержит третью раму, подвижное основание, средство линейного перемещения, двигатели привода для третьей рамы, подвижного основания и средства линейного перемещения; вторая рама с возможностью поворота установлена в третьей раме таким образом, что ось вращения первой рамы относительно второй и ось вращения второй рамы относительно третьей перпендикулярны, а третья рама установлена с возможностью поворота на подвижном основании таким образом, что ось вращения второй рамы относительно третьей и ось вращения третьей рамы относительно основания перпендикулярны; ось вращения первой рамы относительно второй, ось вращения второй рамы относительно третьей и ось вращения третьей рамы относительно основания пересекаются в одной точке; подвижное основание установлено на средстве линейного перемещения с возможностью линейного перемещения, а средство линейного перемещения установлено на неподвижном основании с возможностью линейного перемещения таким образом, что направление линейного перемещения подвижного основания относительно средства линейного перемещения и направление линейного перемещения средства линейного перемещения относительно неподвижного основания взаимно перпендикулярны; при этом первая рама относительно второй, вторая рама относительно третьей и третья рама относительно подвижного основания могут совершать угловые колебательные движения, а подвижное основание относительно средства линейного перемещения и средство линейного перемещения относительно неподвижного основания могут совершать линейные колебательные движения, и первая рама, вторая рама, третья рама, подвижное основание и средство линейного перемещения могут быть зафиксированы друг относительно друга, а средство линейного перемещения может быть зафиксировано относительно неподвижного основания; дополнительно объект испытаний подключен к навигационной системе.
Данный испытательный стенд предназначен для проведения кинематических испытаний до пяти степеней свободы, что позволяет проводить полунатурные испытания инерциальных систем.
Известен «Широкодиапазонный стенд для контроля измерительных углов скорости» патент РФ №2378618 приоритет от 18.02.2008, опубликован 10.01.2010 Бюл. №1, содержащий корпус, вал, установленный в корпусе с возможностью вращения, закрепленную на валу основную платформу для установки измерителя угловых скоростей, электродвигатель постоянного тока, содержащий датчик положения и двигатель бесконтактный, выполненные в виде синусно-косинусных вращающих трансформаторов, причем датчик положения имеет один вход и два выхода, а двигатель бесконтактный имеет два входа; усилитель мощности электродвигателя постоянного тока, содержащий предварительный усилитель с одним входом и одним выходом и два усилителя мощности, каждый из которых имеет один вход и один выход, причем выход предварительного усилителя соединен с входом датчика положения, один выход которого соединен с входом первого усилителя мощности, а второй выход с входом второго усилителя мощности, выход каждого усилителя мощности соединен с соответствующей обмоткой двигателя бесконтактного; четыре датчика Холла и взаимодействующий с ними магнит, кольцевой коллектор, состоящий из коллекторной втулки и щеток для подвода питания, дополнительную платформу, закрепленную на валу, шесть кварцевых маятниковых акселерометров, гироскопический датчик угловой скорости, цилиндрическую втулку, стержень, ленточный торсион, упругий торцевой токоподвод, два геркона, взаимодействующий с герконами магнит, механизм отслеживания, компьютер, аналого-цифровой преобразователь, плату цифровых портов ввода-вывода, усилитель системы стабилизации с сумматором, входящим в его состав, блок управления механизмом отслеживания, причем гироскопический датчик угловой скорости и акселерометры закреплены на дополнительной платформе, оси чувствительности трех акселерометров для измерения тангенциального ускорения перпендикулярны соответствующим радиусам дополнительной платформы, а оси чувствительности трех акселерометров для измерения центростремительного ускорения ориентированы вдоль соответствующих радиусов дополнительной платформы - прототип.
Недостатком данного стенда является то, что электродвигатель постоянного тока приводит во вращение платформу с установленным испытываемым прибором, содержащий контролируемое устройство, соединенное с преобразователем сигнала. Данный стенд не обеспечивает возможность соединения выходного конца вала электродвигателя постоянного пока с валом контролируемого изделия.
С целью обеспечения соединения вала электродвигателя постоянного тока с валом контролируемого изделия, стенд выполнен следующим образом. Корпус, устройства задания режимов контроля, внутри которого расположены: электродвигатель постоянного тока, на одном выходном конце которого жестко закреплен диск, имеющий прорези, а другом конце жестко закреплена муфта, взаимодействующая с валом проверяемого датчика пути; плата микроконтроллера и плата широтно-импульсного модулятора управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока; бесконтактный датчик, взаимодействующий с диском, имеющим прорези, на внешней стороне корпуса установлена клавиатура, информационное табло и механизм крепления проверяемого датчика пути, корпус контролирующего устройства выполнен отдельно. Внутри корпуса размещен контроллер обработки, получающий информацию от контролируемого датчика пути и передающий обработанную информацию на информационное табло, расположенное на внешней стороне корпуса контролируемого устройства. Возможно выполнение стенда в одном корпусе. В этом случае в корпусе размещены элементы устройства задания режимов контроля и элементы контролирующего устройства.
Сущность полезной модели поясняется рисунками.
На фиг.1 показана функционально-кинематическая схема стенда, имеющего устройство задания режимов контроля и контролирующее устройство размещенные в отдельных корпусах. На фиг.2 показана функционально-кинематическая схема стенда, имеющего устройство задания режимов контроля и контролирующее устройство, размещенные в одном корпусе.
Сокращения на рисунках:
- К - клавиатура;
- МК - микроконтроллер;
- ШИМ - широтно-импульсный модулятор;
- ИТУЗРК - информационное табло устройства задания режимов контроля;
- ИТКУ - информационное табло контролирующего устройства;
- КО - контроллер обработки.
Испытательный стенд проверки датчика пути состоит из устройства задания режимов контроля (УЗРК) 1 и контролирующего устройства (КУ) 6. УЗРК 1, содержит корпус, в котором размещены плата микроконтроллера 3, и плата широтно-импульсного модулятора 4, бесконтактный датчик 14, электродвигатель постоянного тока 12, который на одном конце выходного вала имеет жестко закрепленный диск 13, имеющий прорези, а на другом конце выходного вала - жестко закрепленную муфту 11. На внешней стороне корпуса размещена клавиатура 2, информационное табло устройства задания режимов контроля (ИТУЗРК) 5, механизм зажима 10 контролируемого датчика пути 9. КУ 6 содержит корпус, в котором размещен контроллер обработки 8, а на внешней стороне корпуса размещено информационное табло контролирующего устройства (ИТКУ) 7.
Выход клавиатуры 2 соединен с первым входом платы с микроконтроллером 3. Выход бесконтактного датчика 14 соединен со вторым входом платы микроконтроллера 3. Первый выход платы микроконтроллера 3 соединен с входом ИТУЗРК 5, а второй выход - с платой широтно-импульсного модулятора 4, выход которой, соединен с входом электродвигателя постоянного тока 12. Выход контролируемого датчика пути соединен с входом контроллера обработки 8, выход которого, соединен с входом ИТКУ 7.
Испытательный стенд проверки датчика пути работает следующим образом. Контролируемый датчик пути 9 устанавливается на корпусе и закрепляется механизмом зажима 10. При этом выходной конец вала контролируемого датчика пути 9 соединяется с муфтой 11. Выход контролируемого датчика пути 9 соединяется с входом контроллера обработки 8 контролирующего устройства 6.
С помощью клавиатуры 2 набирают параметры работы электродвигателя постоянного тока 12, которые передаются на плату микроконтроллера 3. Задаваемые параметры комплексно моделируют условия передвижения наземного транспортного средства.
Плата микроконтроллера 3 получает задание от клавиатуры 2, обрабатывает ее и передает информацию на ИТУЗРК 5, где отражаются заданные режимы, и передает команды плате широтно-импульсного модулятора 4 на управление электродвигателем постоянного тока 12.
Электродвигатель постоянного тока 12, получает управляющие команды от платы широтно-импульсного модулятора 4, вращает вал в соответствии с поставленной задачей. При этом происходит вращение диска 13, муфты 11 и соединенного вала контролируемого датчика пути 9.
Вращаясь, диск 13 воздействует на бесконтактный датчик 14, который считывает скорость числа оборотов вращения электродвигателя постоянного тока 12 и передает ее на плату микроконтроллера 3. Микроконтроллер 3 обрабатывает полученную информацию, сравнивает ее с заданными параметрами и если они не совпадают с заданными, вносит корректировку в команды и передает их на плату широтно-импульсного модулятора 4, который корректирует скорость вращения вала электродвигателя постоянного тока 12, приводя ее к заданным параметрам.
Вал контролируемого датчика пути 9, взаимодействуя с муфтой 11, осуществляет вращение, при котором контролируемый датчик пути 9 вырабатывает напряжение, соответствующее логической единице или соответствующее логическому нулю, которое поступает на контроллер обработки 8.
Контроллер обработки 8, обработав полученную информацию, передает результат на ИТКУ 7, где оно отображается.
Если результаты, отображаемые на ИТКУ 7, соответствуют заданным - отображаемым на ИТУЗРК 5, то контролируемый датчик пути соответствует техническим требованиям и признается годным к использованию.
Испытательный стенд проверки датчика пути может быть изготовлен в одном корпусе 15, в котором размещены элементы устройства задания режимов 1 и элементы контролирующего устройства 6.
Данный испытательный стенд проверки датчика пути используется для комплексного моделирования условий передвижения наземного транспортного средства и контроля работоспособности датчика пути.