[发明专利]微电机驱动阀响应时间测试系统及测试方法

说明书

本发明提供一种微电机驱动阀响应时间测试系统及测试方法，本发明微型步进电机的电机轴从初始位置开始启动，单片机通过定时器/计数器模块分别捕获微型步进电机在启动时刻、目标位置时刻的计数器值与计数器溢出次数，依据两个计数器值与计数器溢出次数获取所述微电机驱动阀的响应时间。本发明在电机控制器上外接单片机，利用该单片机去测定电机启动时间，而非利用电机控制器既控制电机驱动又测定相应时间，有效避免了程序之间的干扰，避免了累计误差，提高了测量精度。

技术领域

本发明属于流体控制执行元件，涉及一种微电机驱动阀响应时间测试系统及测试方法。

背景技术

目前电磁阀在叉车、大型农用拖拉机、挖掘机等工程车辆上应用极其广泛，对电磁阀的响应时间和可控范围要求也日益提高。因此，如何提高电磁阀的响应时间和可控范围或寻求新型电磁阀替代品成为重要的研究方向。

传统电磁阀在实际工作时依靠线圈绕组产生的电磁力来驱动阀芯，而阀芯在流动的液体介质中来回移动，阀芯会受到液体流动时产生的液动力、阀套与阀芯之间的摩擦力、阀芯与复位弹簧之间的弹性力。因此，当外界环境温度改变时，会直接改变油液的粘度，阀芯的受力也会随之改变；而当油液中混入磨损的铁屑时，油液的清洁度会去改变，这时阀芯的实际运动位移并不是输入信号所给定的期望值，达不到期望的控制效果。由于这些问题的存在，导致阀芯实际上是处于临界平衡状态，当油液品质发生改变，而给定的电流大小没有改变，阀芯的位置就会在目标区域波动，影响控制精度以及阀芯达到平衡位置时的响应时间。采用微电机驱动阀替代电磁阀的方案，其结构为直线型步进电机驱动，相比较传统电磁阀，具有控制精度高、可控范围大、受油液品质影响较小的优势。

然而，如何简单、快速地测定微电机驱动阀的响应时间，进而从量上去评价微电机驱动阀的响应品质是目前急需解决的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种微电机驱动阀响应时间测试系统及测试方法，以期待通过测定响应时间来评价微电机驱动阀的响应品质。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种微电机驱动阀响应时间检测测试系统，包括：

微电机驱动阀，包括电动驱动组件、阀功能组件和电机控制器，

所述电动驱动组件包括阀座，在所述阀座内置有一微型步进电机和一进给螺母，所述微型步进电机的电机轴与其转子螺纹连接，所述转子在旋转且所述电机轴转动受限时，所述电机轴与所述进给螺母一起轴向推动所述阀功能组件的阀芯，

所述电机轴贯穿所述阀座并朝向远离所述进给螺母侧延伸，并在所述电机轴的延伸段上设置一磁片，在电机轴的延伸段外部罩设一支架，在支架上正对所述磁片设置一位置传感器，所述电机控制器用于采集位置传感器的感应电压，以及控制微型步进电机的启停；

单片机，设有定时器/计数器模块，所述定时器/计数器模块与所述电机控制器的I/O接口相连，用于分别捕获所述微型步进电机启动时刻、达到目标位置时刻的计数器值与计数器溢出次数，以此得到所述微电机驱动阀的响应时间。

于本发明的一实施例中，所述磁片设于所述电机轴的延伸段的轴向端部。

于本发明的一实施例中，所述电机控制器外接第一控件和第二控件，所述第一控件用于控制所述微型步进电机的复位，所述第二控件用来控制所述微型步进电机的启动。

于本发明的一实施例中，所述阀座的内腔被隔板分隔成用于放置所述微型步进电机的第一空腔和用于放置所述电机控制器的第二空腔，所述隔板上开设有供所述微型步进电机的电机引脚端子露出的缺口。

于本发明的一实施例中，所述电机控制器包括，

微处理器，用于接收由所述位置传感器输出的位置检测信号，并在所述微型电机的启动时刻和到达目标位置时刻分别生成有效边沿，并从I/O接口输出由所述单片机捕获并获取计数器值与计数器溢出次数，