[发明专利]一种电容式的三轴振动台定位装置

说明书

本发明涉及一种电容式的三轴振动台定位装置，包括空气弹簧、振子、振子支撑架、底座、水平滑台底座、水平工作台、水平滑台连接座、转动电极轴、上电容极板、下电容极板和底座内壁电容极板，水平滑台底座设于底座上，水平工作台设于水平滑台底座上，水平滑台连接座设于振子支撑架上，振子支撑架内设有振子，转动电极轴设于振子支撑架内，电机通过转动电极轴与振子连接，空气弹簧设于振子支撑架上，振子支撑架的一侧装有上电容极板和下电容极板，准备振动测试前给空气弹簧充气，利用检测电容的极值点，将振子自动抬高至指定高度，电机自动旋转至检测电容极值点，实现垂直和水平位置的自动定位，无需操作经验。

技术领域

本发明涉及振动台技术领域，特别涉及一种电容式的三轴振动台定位装置。

背景技术

振动台模拟产品在于制造，组装运输及使用执行阶段中所遭遇的各种环境，用以鉴定产品是否忍受环境振动的能力，适用于电子、机电、光电、汽车等行业的研究、开发、品管、制造。常见的小型振动台采用三轴形式，分别经过垂直和水平振动，完成产品振动实验。由于振动台振子体积较大、费用较高，三轴振动配通常一个振子。振子完成垂直振动后，人工卸载两侧紧固装置，通过电机驱动将振子旋转至水平方向，振子与水平滑台刚性联接，继而实施水平振动试验。

目前小型振动台通过人工点按按钮，控制电机将振子旋转至水平位置，然后做完试验后恢复至垂直位置。振子两次方向调整通过人眼定位，此过程需要一定的操作经验，并且会出现定位不够精确等问题，影响试验结果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种电容式的三轴振动台定位装置，准备振动测试前给空气弹簧充气，利用检测电容的极值点，将振子自动抬高至指定高度，电机自动旋转至检测电容极值点，实现垂直和水平位置的自动定位，无需操作经验,其结构简单合理的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

本发明所述的一种电容式的三轴振动台定位装置，包括空气弹簧、振子、振子支撑架、底座、水平滑台底座、水平工作台、水平滑台连接座、转动电极轴、上电容极板、下电容极板和底座内壁电容极板，水平滑台底座设于底座上，水平工作台设于水平滑台底座上，水平滑台连接座设于振子支撑架上，振子支撑架内设有振子，转动电极轴设于振子支撑架内，电机通过转动电极轴与振子连接，空气弹簧设于振子支撑架上，振子支撑架的一侧装有上电容极板和下电容极板，当振动台处于垂直状态时，上电容极板和底座内壁电容极板正对，当处于水平状态是，下电容极板和内壁电容极板对正，在从竖直状态的水平状态旋转时，空气弹簧在电容大小快达到极值点时，进行调节，使得振子支撑架下电容极板和底座内壁电容极板正对；在从水平状态恢复到竖直状态时，空气弹簧在电容大小快达到极值点时，进行调节，使得振子支撑架上电容极板和底座内壁电容极板正对。

进一步地，振子支撑架上的上电容极板、下电容极板和底座内壁电容极板之间的电容大小来判断是否对正，其中电容公式C=εS/4πkd。其中的ε是一个常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离，k则是静电力常量。只有正对面积S最大，距离d最小，此时电容C最大，也正是正对的时候。

进一步地，空气弹簧来调节振子支撑架上的上电容极板、下电容极板和底座内壁电容极板之间的位置，使得电容达到最大值，实现定位。

进一步地，空气弹簧实现的距离调节，是通过plc控制器根据测得的电容大小和最大值进行比较，从而控制空气弹簧内的气压来实现的。