[发明专利]接近开关传感器测试仪

说明书

技术领域

接近开关传感器测试仪是一种测量接近开关传感器的检测距离、动作回差、导通压降、漏电流等工作参数的装置，并能根据设定值判断接近开关是否合格，可用于传感器生产厂家对产品进行质量检测以及性能标定。

背景技术

接近开关传感器可分为电感式接近开关传感器和电容式接近开关传感器两种，电感式接近开关传感器由高频振荡、检波、放大、触发及输出电路等组成，振荡器在传感器检测面产生一个交变电磁场，当金属物体接近传感器检测面时，金属中产生的涡流吸收了振荡器的能量，使振荡减弱以至停振，振荡器的振荡及停振这二种状态，转换为电信号通过整形放大转换成二进制的开关信号，经功率放大后输出；电容式接近开关传感器由高频振荡器和放大器等组成，由传感器的检测面与大地间构成一个电容器，参与振荡回路工作，起始处于振荡状态，当物体接近传感器检测面时，回路的电容量发生变化，使高频振荡器停振，振荡与停振这二种状态转换为电信号经放大器转化成二进制的开关信号。

接近开关传感器的工作参数主要有检测距离、复位距离、动作回差、导通压降、漏电流等，检测距离是指标准检测体按一定方式移动时，从基准位置（接近开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置到检测体的空间距离；复位距离是指接近开关动作后，又再次复位时与被测物的距离，它略大于检测距离；动作回差是指检测距离与复位距离之间的绝对值；导通压降是指在额定工作电压和额定工作电流情况下，开关导通时，两输出开关点之间的压降。

接近开关传感器按工作电源形式区分为直流型和交流型，直流型的工作电压范围在12V~60V之间；按其输出电路形式可区分为两线式、三线式和四线式三种，这其中又有NPN和PNP两种接线方式。

目前，在生产过程中，因为接近开关传感器的种类繁多，并没有一种通用型测试仪，能够在生产现场方便快捷的检测不同接线方式的接近开关传感器的各项工作参数。

发明内容

为了检测三线式接近开关传感器的检测距离、动作回差、导通压降和漏电流等工作参数，为接近开关传感器提供12V、24V、36V、48V、60V工作电源以及PNP和NPN两种接线方式，并能根据设定值判断接近开关传感器是否合格，本发明提出了一种接近开关传感器测试仪。

本发明的技术方案如图1所示，包括主控板、工控机、伺服驱动器、伺服电机、电动平移台、标准检测体、接近开关传感器、测量电路和供电电路，其中：

所述主控板包括CPU、模拟量输入电路、开关量输入电路、开关量输出电路、脉冲信号输出电路、RS232串口通信电路和开始测试开关S7，其中：

CPU，采用型号为STM32F103VET6的32位基于ARM内核的Cortex M3微处理器。

模拟量输入电路包括消耗电流模拟量输入电路和导通压降模拟量输入电路，其中：该消耗电流模拟量输入电路的输入端输入由所述测量电路从所述接近开关传感器测量的消耗电流；该导通压降模拟量输入电路的输入端输入由所述测量电路从所述的接近开关传感器测量的导通压降；其中，每一种所述的模拟量输入电路包括各自分别对应于模拟量输入信号正半波和模拟量输入信号负半波的两类电路：正半波模拟量输入电路和负半波模拟量输入电路，所述的每一类模拟量输入电路都包括一个运算放大器，输出端对地都串接有限流电阻和反向二极管，但是，对于正半波模拟量输入电路而言，运算放大器输出端同时直接和负输入端相连，正输入端依次经过滤波电容、分压电阻接所对应的传感器的正半波输出端，对于负半波模拟量输入电路而言，运算放大器负输入端在经过反馈电阻与输出端相连的同时又依次经过相应的滤波电容、分压电阻与所对应的传感器各自的负半波输出端相连，而正输入端则经电阻接地；另外两路模拟量输入电路备用。

开关量输入电路包括近端限位开关信号输入电路、远端限位开关信号输入电路、测试开始信号输入电路、接近开关传感器导通信号输入电路，其中：该近端限位开关信号输入电路的输入端输入由所述电动平移台近端限位开关输出；该远端限位开关信号输入电路的输入端输入由所述电动平移台远端限位开关输出；测试开始信号输入电路的输入端输入由12V直流电源经开始按键S7、限流电阻R3输出；接近开关传感器导通信号输入电路的输入端输入由所述测量电路从所述接近开关传感器信号端输出；其中，每一种所述的开关量输入电路，所述开关量信号经由端子P1、限流电阻和稳压二极管组成的稳压电路后再经滤波电容滤波后接型号为TLP281-4的光耦电路后输入到所述CPU。